3

Xələfli A.A.

BAKI- 2009

4

Redaktor: Əməkdar elm xadimi professor M.İ.İsayeva Ali məktəb tələbələri üçün dərslik. 2009. 181 s., 53 şəkil, 7 cədvəl.

Xələfli A.A. Paleomaqnetizm.

Rəyçilər: AMEA müxbir üzvü Azərbaycanın əmək-darelm və texnika xadimi professor K.M.Kərimov və c.e.d., prof. M.Müseyibov Paleomaqnetizm süxurların yaddaşına həkk olunmuş təbii qalıq maqnitlənmə vektorunun, özünəməxsus izə malik olan qədim geomaqnit sahəni öyrənir. Bu elm fizika, geofizika və geologiya elmlərinin qovşağında yaranmışdır. Paleomaqnetizm tədqiqat üsulu olaraq sərbəst elmi istiqamətdir, özünün tədqiqat metodikası, öyrənmə obyekti və alınan nəticələrin tətbiq sahəsi var. Kitabda Azərbaycanın mezokaynozoy maqnitostrati-qrafik şkalası əsaslandırılıb, onun qurulması prinsipinə baxılıb.

Litosfer plitlərin tektonik hadisələrinə böyük diqqət yetirilib. Azərbaycan ərazisində aparılan paleomaqnit tədqiqatlar nəticələri əsasında, bu ərazidə baş vermiş tektonik hərəkətlərin kinematik parametrləri təyin edilmiş və ərazinin paleotektonik rekonstruksiyası verilmişdir. Kitab geologiya fakültəsində təhsil alan geoloq, geofizik bakalavr, magistr tələbələrinə və paleomaqnit tədqiqatlarla məşqul olmaq istəyən geoloq və geofiziklər, həmçinin geodinamika ilə maraqlanan və məşqul olan insanlar üçün nəzərdə tutulub.

5

ХAЛAФЛИ А. А. Палеомагнетизм. учебник. Под ред. М.И.Исаева. 2009. 53 Ил. 7 табл. 187 с.

Настoящиее учебник содержит обширные данные по методике и результатов определений магнитных и палео-магнитных свойств горных пород. Применяеме при изуче-нии история магнитного поля Земли, решении задач стра-тиграфии, палеотектоники, палеогеографии и некоторых вопросов образования и далнейшей истории горных пород.

Учебник рассчитана для студентов геологического фаультета и широкий круг геологов и геофизиков.

6

İŞDƏ QƏBUL OLUNAN ŞƏRTİ İŞARƏLƏR Süxurların maqnitliyi:

Ιn – təbii qalıq maqnitlənmə; I o

n – ilkin; hnΙ – ikinci; anΙ – qədim;

Ιn – normal qalıq maqnitlənmə; Irt – temperatur qalıq; Is – doymuş; Irs – qalıq doymuş; Irv – vyazki; H – sabit maqnitləndirən sahə; Hs – doyma sahəsi; Hcs′ - doymanın dağıdıcı sahəsi; Hc – koersitiv qüvvə; H~ - dəyişən maqnit sahəsi;

Qütbləşmə sahəsi və süxurların maqnitlənməsi: N,n -düzünə; R,r- əksinə; D – geomaqnit sahənin və maqnitlənmənin meyilliyi; J – geomaqnit sahənin və maqnitlənmənin əyimliyi; Q= I /χHT – Q faktoru, Keniqsberq nisbəti; χ - maqnit həssaslığı; Tc – Küri temperaturu; T – temperatur; ϕ, λ - nümunələrin götürüldüyü Yerin coğrafi koordinat-

ları (ϕ-en dairə, λ -uzunluq dairə); F., Λ - paleomaqnit və geomaqnit sahənin en dairəsi

uzunluq dairəsinin müasir coğrafi koordinatları; ϕm – geomaqnit en dairə;

N – statistik hesablamada istifadə olunan normallaşmış

7

vektorun sayı; R – onların həndəsi cəminin mütləq qiymətidir; K – In-nin sıxlıq əmsalıdır (sterioqramda In biryerə sıx to-

planma əmsalıdır); S – paleomaqnit stabillik ölçüsü; r.=0,95 ehtimal qiymətində dairənin inam radiusu: α95 – vektorun orta qiyməti üçün; A95 – qütbün orta qiyməti üçün; θ1, θ2 – qütbün orta qiyməti üçün ovalın yarımox xətası.

ŞƏKİLLƏR ÜÇÜN QƏBUL OLUNAN ŞƏRTİ İŞARƏLƏR • -vektorun aşağı yarımsferaya proyeksiyası; o – vektorun yuxarı yarımsferaya proyeksiyası; •- In vektorunun sonunun üfiqi müstəviyə proyeksiyası; o – Iн vektorunun sonunun şaquli müstəviyə proyeksiyası;

→ - paleomaqnit istiqamət və paleomaqnit en dairə.

Düzünə maqnitlənmə zonası Qatın öyrənilməyən hissəsi Əksinə maqnitlənən zona

8

Cədvəl 1 Sİ və SQS sistemləri arasında maqnit kəmiyyətlərinin münasibətləri

Vahidləri

Keçmə vurğuları

Maqnit kəmiyyətləri

İşarəsi

SQS Sİ SQS/ Sİ Sİ/ SQS

Maqnit sahəsinin gərginliyi maqnit momenti Maqnit seli Maqnit induk-siyası Maqnit həssaslığı Maqnitliyi

H m Φ χ Ι

E (rsted) - Mks Qs - -

A/m A⋅m2

Бб(veber) Tl(Tesla) - A/m

79,58 [103/ (4π)] 10−3

10−8

10−4

12,57(4π)

103

12,57⋅10−3

(4π/103) 103

108

104

79,58⋅10−3

[1/ (4π)]

10−3

9

İ FƏSİL PALEOMAQNETİZMİN FİZİKİ GEOFİZİKİ

ƏSASLARI Сцхурларын tərkibində olan minerallar maqnit xassələri-

nə görə diamaqnetikə, paramaqnetikə, ferromaqnetikə bölünür-lər, (xüsusilə ferromaqnetiklərə, antiferromaqnetiklərə və ferritlərə).

Diamaqnetiklər və paramaqnetiklər çox kiçik maqnit xassəsinə malik olduğundan maqnitlənmə vektoru sadə münasibətlə təyin edilir, Ι=χΗ (1) bu həmin anda təsir edən maqnit sahəsindən H-dan asılıdır. χ əmsalına maqnit qavraycılığı deyilir; diamaqnetiklər üçün χ<(10-5 Sİ vahidi hüdudunda), paramaqnetiklər üçün χ>0 10-2-10-5Sİ vahidi hüdudunda dəyişir. Bu minerallar paleomaqnetizmi də əhəmiy-yətli rol oynamır.

Süxurların maqnit xüsusiyyəti aksesor minerallarla müəyyən olunduğundan bunlar ferrit sinfinə daxildir, maqnetit və onun müxtəliflikləri, hematitlə, hemoilmenitlə, pirrotin, həmçinin dəmirin hidrooksitlərindən, ferritlərdən ibarətdir. Süxurlarda rast olunan ferritlər özünün maqnit xassələrinə görə ferromaqnit maddələrə yaxındır, ferromaqnitlər dia və paramaqnitlərdən maqnit qavraycılığının yüksək müsbət qiymətilə fərqlənir və maqnitlənmənin maqnit sahəsindən sadə asılılığı yoxdur. Ferromaqnitlərin və ferritin maqnit halı təkcə maqnitlənməyə təsir edən maqnit sahəsinin H, qiymət və istiqamətindən yox, eyni zamanda maqnitlənmənin əvvəlki tarixindən asılıdır. Belə maddələrin maqnitliyi induktiv maqnitlənmə vektoru ilə qalıq maqnitlənmələrin cəmindən ibarətdir. Süxurlarda qalıq maqnitlənmə müxtəlifdir, çox hallarda mürəkkəb mənşəyə malik olduğundan bunu təbii qalıq maqnitlənmə adlandırırlar. Ι=Ιi +Ιn=χΗ+Ιn

Təbii qalıq maqnitlənmənin öyrənilməsi paleomaqnit tədqiqatların yeganə vasitəsidir. Qalıq maqnitlənmənin əmələ gəlməsi (yəni maqnit sahəsi olmadıqda müşahidə olunan) yalnız ferromaqnit və ferritlərə aiddir, ona görə də süxurlar

10

təbii qalıq maqnitlənməyə malikdir (yaxud laboratoriya şəraitində qalıq maqnitlənmə əldəetmə qabiliyyətinə malik olması aşkar olunursa) bu süxurlarda ferromaqnit mineralların olması ilə əlaqədardır.

Paleomaqnit mühakimələr qalıq maqnitlənmənin mənşə-yini dərk etməyə, ferromaqnitlərin maqnitlənməsinin müxtəlif proseslərlə baş verməsinə baxmağı tələb edir, bu da müxtəlif növ maqnitlənmələrin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Ferromaqnitlərin maqnitlənməsi təkcə onun xassəsindən və təsir edən sahənin qiymətindən asılı deyil, eyni zamanda bir sıra faktorlardan (amillərdən), o cümlədən temperaturdan, zamandan, mexaniki gərginlikdən, dəyişən maqnit sahəsindən, kimyəvi dəyişmələrdən asılıdır. Bu amillər özlüyündə sabit maqnit sahəsi olmadıqda süxurda olan qalıq maqnitlənməni dağıdaraq azaldır, onu yaratmır, əgər maqnit sahəsi təsir edirsə, bu amillərin hər biri əlavə maqnitlənmənin yaranmasına səbəb olur. Sahənin təsirilə maqnitlənmə prosesi özünə məxsus qanunla baş verir, özünəməxsus ada malikdir və hansı prosesin təsir etməsindən asılıdır.

1.1. Maqnetizm haqqında ümumi anlayış

Maqnitizm-maddənin qarşılıqlı təsirinin xüsusi forma-sıdır. Bu, hərəkətdə olan yüklü hissəciklərin qarşılıqlı təsiridir. Maqnit kütləsi, yaxud maqnit miqdarı adlı məfhum təbiətdə yoxdur.

Fiziki cisimin maqnit xassəsi dedikdə yüklü hissə-ciklərin hərəkəti zamanı müxtəlif elektrik cərəyanlarının hesabına yaranması başa düşülür (Amper fərziyyəsi). Bunu elektronun yaratdığı maqnit sahəsi ilə göstərmək olar. Mənfi yükə malik olan elektron atomda nüvə ətrafında müəyyən orbitdə fırlanaraq orbital maqnit momenti yaradır. Bunun ən kiçik qiyməti n=1 birinci orbitdə olur. Buna Bor maqnitonu deyilir.

µH=ћe/2m ћ-Plank sabiti, m isə elektronun kütləsi, e-yüküdür. ћ =h/2π

11

Elektron həm də öz oxu ətrafında fırlanaraq spin momenti yaradır. Beləliklə, görürük ki, maqnetizm təbiətin universal hadisəsidir.

Spin momentinə bütün mikro hissəciklər, o cümlədən müsbət yüklü hissəciklər, hətta elektrik yükünə malik olmayan neytronlar da malikdir.

1.2. Maqnitli cisimin potensialı

Əvvəllər dediyimiz kimi maqnit sahəsi mənbəyi maqnitlənmiş cisimdə ola bilər. Necə olmasından asılı olmayaraq cisimin daxilində maqnitlənmənin qiyməti və paylanması onun tərəfindən yaranmış maqnit sahəsi, çoxlu sayda elementar maqnetiklərin yaratdığı maqnit sahəsinin cəminə bərabərdir. Hər bir elementar həcmdə maqnit momenti dipolun yaratdığı sahənin istiqaməti ilə eynidir. Başqa sözlə desək maqnitlənmiş cisimin elementar maqnit momentlərinin cəmi kimi baxmaq olar. Cisimin daxilində olan bütün elementar momentlərin vektoru cəminə maqnit momenti deyilir. M hərfi ilə işarə olunur. Əgər hər hansı çox kiçik ∆τ həcmdəki maqnit momentlərini ∆M kimi işarə etmiş olsaq, onda momentin həcmə olan nisbəti

J =∆М/∆τ cisimin maqnitliyi olacaq. Hər-hansı P nöqtəsində hər ∆M üçün maqnit potensialı

dU=(dM r)r3 burada r-∆τ həcminin p-nöqtəsindən olan məsafədir. Bel ki, dM=Jdr; onda dM=I dτ ; ∆U=[(J,r)r3]dτ; yaxud ∆U=[J∇(1/r] dτ; Beləliklə cisimin p-nötəsində tam potensialı U=-∫τ[J∇(1/r] dτ; inteqrallama bütün həcm üzrə aparılır, qradient isə p-nöqtəsinin koordinatı boyunca götrülür.

U=[ J∇∫τ (1/r) dτ] burada V= ∫τ (1/r) dτ kimi işarə etsək onda

12

U=-( I∇V) olacaq. Burada V maqnitlənmiş cisimin qravitasiya potensialı-dır, fərz edilir ki, sıxlıq hər yerdə qravitasiya potensialının əks qiymətinə bərabərdir. Bu tənlik Puasson tənliyi adlanır. Beləliklə, deyə bilərik ki, bircinsli maqnit lənmiş maqnitin potensialı skalyar kəmiyyətdir, maqnitliyin I əks işarəli qiymətinin maqnitli cisimin qravitasiya potensiya-lının həcminə V olan nisbətə bərabərdir. Maqnitli cisimin sıx-lığı ρ=1,5⋅107 q/sm3 bərabərdir.

1.3. Maqnit sahəsi. Fəzada maqnetizmin yaratdığı qüvvənin təsir etdiyi

sahədir. Sükunətdə olan yüklü zərrəciklər arasında qravitasiya cazibəsi, elektrik sahəsi və itələmə sahəsi mövcud olduğundan, yüklü zərrəciklərin qarşılıqlı yerdəyişməsi mövcuddur, onda həm qravitasiya, həm də elektrik qüvvəsi dəyişəcəkdir və əlavə bir qarşılıqlı təsir- elektromaqnit sahəsi yaranacaq. Elektro-maqnit sahənin ən vacib xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, elektrik sahəsi dəyişdikdə maqnit sahəsi də dəyişir və əksinə hər hansı bir elektrik yükü və sabit cərə yan axan naqil hər hansı bir iner-sial sistemdə sabitdirsə, başqa bir inersial sistemdə bu dəyiş-əndir, nəticədə maqnit sahəsi yaranır. Ona görə də sabit maqnit sahəsində sabit cərəyan axan naqil hərəkət edirsə, onda hər bir nöqtədə onun yaratdığı maqnit sahəsi dəyişəcək və burulğanlı elektrik cərəyanı yaranacaqdır.

Maqnit sahəsini qiymətcə xarakterizə edən kəmiyyət onun gərginliyidir.

dB=ki[dlr]/r3 Tarixən maqnit sahəsinin gərginliyinin həqiqi adı h

maqnit induksiyası kimi adlandırılıb. Bu qiymətcə belə ifadə olunub.

dB=kidlsinα/r2 (Tesla) Əgər maqnit sahəsi təsir edən hissəni maddə ilə dol-

durmuş olsaq, onda xarici sahəyə içi maddə ilə dolmuş hissənin maqnit sahəsi əlavə olunacaqdır. B=B0+B′; B′ -

13

sahəyə daxil edilmiş cisimin fiziki xassələrindən asılı olacaq. Sahəyə daxil edilmiş cisim maqnitlənir Ι və istiqaməti B′

istiqaməti ilə eyni olur. Maqnitlənmə A/m-lə ölçülür.

H= Ι−0µВ ; B=µ0H-µ0 Ι=µ0(H+ Ι );

Qapalı fəzada maqnit sahəsini xarakterizə etmək üçün maqnit seli məvhumundan istifadə edilir.

F=ΙBnds Qaus teoreminə görə hər hansı qapalı səthdən keçən

selin cəmi sıfıra bərabərdir. F= ∫ =Β 0dsn

1.4. Sabit maqnit Sabit maqnit tərkibində dəmir, nikel, kobalt olan güclü

maqnitlənən cisimə deyilir. Bu cisimlər digər dəmir, polad və digər dəmir filizini özünəçəkmə qabiliyyətinə malikdir. Sabit maqnitlər öz maqnitliyini uzun müddət saxlaya bilirlər. Bütün geoloji cisimlər özünə məxsus (qalıq) maqnitliyə malikdir. Sabit maqnit həm təbii, həm də sünii ola bilər. Maqnitli dəmir, dəmir kolçedanı, titanomaqnetit, dəmir saxlayan filizlər nikel, kobalt və s. Maqnit iki qütbə, uclarda güclü təsirə və neytral zonaya malikdir, maqnit qüvvəsi təsir etmir. Bu qütblərdən biri şimal N, digəri isə cənub S qütb adlanır. Sabit maqnit sapdan asıldıqda üfiqi müstəvidə fırlanaraq eyni vəziyyətdə dayanır və eyni qütb istiqamətində yönəlir. Maqnitin eyniadlı qütbləri bir-birini dəf, müxtəlif adlı qütbləri isə cəzb edir. Bir qütbə malik maqnit yaratmaq mümkün deyil.

Tərkibində dəmir olan bütün geoloji çisimlər özünə məxsus maqnitlənməyə malikdir və bunlara sabit maqnit

kimi baxmaq olar. Sabit maqnitlər həm süni, həm də təbii ola bilərlər.

Təbii maqnitlər qalıq maqnitliyə malik olan filizlərdir FeO+Fe2O; 5FeS+Fe2 O3 dəmir kolçedan, xFe3O4(1-x) TiFe2 O4 , titanlı maqnetit (bir neçə dəmir saxlayan filiz).

Süni maqnit xüsusi poladdan hazırlanır və 14

xüsusi ərintilərdən ibarətdir. Sabit maqnitlər maqnit ci-hazlarında geniş istifadə olunur.

1.5. Maqnetiklər Cisimi maqnit sahəsinə gətirildikdə maqnitlənmə

qabiliyyətinə malik olan cisimlərə deyilir. Hər bir maqnetik özünəməxsus maqnit sahəsi yaradır, bu sahə müxtəlif dərəcəli olur.

Maqnetiklər dörd dəstəyə ayrılır: diamaqnetiklər, para-maqnetiklər, ferromaqnetiklər və anti ferromaqnetiklər.

Bütün cisimlər xarici maqnit sahəsində orbital və spin momentlərinə təsir edir və bu cisimlərdə diamaqnit effekti yaranır, bu Faradeyin elektromaqnit induksiya qanununa əsas-lanır.

Əgər cisim sıfırdan fərqli maqnit momentinə malikdirsə xarici sahə bunu öz istiqamətində çevirir və müsbət maqnit momenti yaradır, buna paramaqnitlər deyilir.

Ferromaqnitlərdə atomlar arasında özünəməxsus qar-şılıqlı təsir nəticəsində maqnit momentləri spontan olaraq ni-zamlı bir istiqamətə paralel olaraq düzülürlər və qalıq maqnitlənməyə malik olurlar.

Antiferromaqnitlərdə atomun maqnit momenti anti paralel olurlar, əks istiqamətdə yönəlmələr şahmat qaydası ilə düzülürlər, spontan maqnitlənməyə malik olmurlar.

Ferrimaqnitlərdə antiferromaqnitlərdə olduğu kimi ato-mun maqnit momenti anti paralel olur. Bu anti paralellik tam yox bir hissəsi qarşılıqlı tarazlaşır müvazinətləşir nəticə etibarı ilə maqnitlik ferromaqnitlərə nisbətən az olur.

Fiziki cisimin maqnitliyi vektorial kəmiyyətdir və J kimi işarə olunur.

Јi=χH χ-qavrayçılıq, buna mütənasiblik əmsalı deyilir (mənfi və

müsbət qiymətə malik olur). Ferromaqnit olmayan cisimlər üçün qavraycılıq H maqnit sahəsinin gərginliyindən asılı olmur-lar, ferromaqnitlər üçün bu H- dan asılı olur. İzotrop mühitdə ƒ və H vektorları paralel olurlar, ancaq

15

onların istiqaməti üst-üstə düşə bilər, yaxud onun əksinə olur, bu cisimin maqnit xassəsindən asılıdır. H-maqnit sahəsinin gərginliyidir. Cisimlər aşağıdakı qalıq maqnitlənmələrə malik olurlar: izotermik (yəni sabit temperaturda ani əldə olunan maqnitlənmə), temperatur, (sabit maqnit sahəsində Küri tem-praturundan aşağı tempratura qədər soyuma zamanı əldə ol-unur), ideal, (sabit maqnit sahəsində dəyişən maqnit sahəsi ilə təsir edildikdə əldə olunur), kimyəvi (sabit maqnit sahəsində kimyavi reaksiya zamanı və mineralın yenidən kristallaşması zamanı əldə olunur), vyazki maqnitlənmə (uzun müddət sabit maqnit sahəsində qalmaqla əldə olunan maqnitlənmə), İstiqamətlənmiş maqnitlənmə qalıq maqnitlənməyə malik olan hissəciklərin maqnit momenti təsir edən sahə istiqamətində istiqamətlənərək qalıq maqnitlənmə əmələ gətirir və istiqamətlənmiş maqnitlənmə adlanır.

1.6. Maqnit dipol anlayışı Elementar maqnit və ya maqnit dipolu dedikdə +m və –m maqnit kütləsinə malik olan iki nöqtəyə cəmlənmiş və çox yaxın məsafədə Yerləşmiş maqnetizmdir. Sxematik maqnetizm elementar maqnetizmidən qütblər arasındakı məsafə ilə fərqlənir, bu 2l-ə bərabərdir. Cisimin maqnit momenti maqnit kütləsinin onlar arasındakı məsafəyə vurma hasilinə deyilir: M=2lm. Maqnit moment-vektoru, maqnit oxu boyunca cənub qütbdən şimal qütbə doğru yönəlir (şəkil 1).

16

Şəkil 1. Makaradan axan cərəyanın maqnit sahəsi (a) və Yer kürəsinin sadələşmiş formada maqnit sahəsi (b).

1.7. Cərəyan keçən sistemlərin qarşılıqlı təsiri Sabit cərəyan keçən naqilin yaratdığı maqnit sahəsinin

xassələri sabit maqnitin yaratdığı sahənin xassələri ilə eynidir. Düzünə naqildə axan cərəyanın yaratdığı maqnit sahəsinin qüvvə xətlə

ri(sonsuz naqildə) çevrə kimi qapalıdır və saat əqrəbi istiqamətində yönəlir (Maksvelin təklif etdiyi burğu qaydası).

Düz cərəyanın maqnit induksiyası B=µi/2πro ro- cərəyan axan naqildən induksiya hesablanılan nöqtəyə qədər olan qısa məsafədir. Əgər düz cərəyan axan naqil bircinsli xarici maqnit sahəsində Yerləşibsə, onda naqilin l kəsiyinə təsir edən qüvvə

F=Beilsin(iBe) İki paralel naqildən eyni istiqamətdə cərəyan axdıqda

naqillər bir-birini cəzb edir, müxtəlif istiqamətdə isə itələnirlər. F=2i1i2/ro

ro-cərəyan axan naqillər arasında ən qısa məsafədir.

1.8. Yerin maqnit sahəsi

17

Qilbert təcrübi olaraq göstərdi ki, formasından asılı olmayaraq süni, yaxud təbii maqnit həm şimal, həm də cənub qütbünə malikdir. Bu qütblər təklikdə mövcud ola bilməz. Qilbert belə hesab edirdi ki, Yerin maqnit qütbü coğrafi qütblə üst-üstə düşür, lakin bu təsdiq edilmədi. Maqnit qütbü coğrafi qütbdən fərqlənir. Sonralar aşkar oldu ki, maqnit qütbü coğrafi qütb ətrafında Yerini dəyişir. Məlum oldu ki, maqnit sahəsinin çevrəsinin sərhədi mürəkkəb formaya malikdir. Nəhəng meduzanı xatırladır, başı maqnit qüvvə xətlərinin sıxlaşdığı hissəsinə uyğun gəlir və Günəşə tərəf yönəlmişdir, quyruğu isə çox uzanmış maqnit qüvvə xətlərinin Günəş tərəfdən əsən küləyin hesabına əmələ gəlmişdir (şəkil 2).

Maqnit sahəsinin çevrəsi yerdən çox uzaq məsafələrə yayılır.

Günəşə tərəf bu 60 min km, əks istiqamətdə isə 100 min km-dən çoxdur. Maqnit sahəsinin quyruğu daha

Şəkil 2. Maqnit sahəsinin təsir dairəsinin təsviri.

böyük ölçüyə malikdir, bəzi hallarda Aya qədər çatır. Peyklərdən ölçmə işləri göstərdi ki, Yerin maqnit sahəsi

Yerin özü tərəfindən yaradılır. Yerin maqnit sahəsinin 18

mənşəyi hal-hazırkı dövrə qədər tam aydın deyildir. Yer səthində müşahidə olunan maqnit sahəsini üç hissəyə

ayırmaq olar: 1.Daxili sahə, yəni bunu yaradan səbəb Yerin daxilində. (mər-kəzində) Yerləşir; 2. Xarici səbəb; 3. Burulğanlı cərəyanlar. Tədqiqatlar və hesablamalar göstərdi ki, xarici və burulğanlı elektrik sahələrinin yaratdığı sahələr Yerin mərkəzində gedən proseslər nəticəsində yaranan maqnit sahəsi ilə müqayisədə çox zəifdirlər, bu iki sahəni nəzərə al-mamaq da olar. Demək olar ki, Yerin maqnit sahəsi Ye rin nüvəsində gedən fiziki, kimyəvi və s. proseslərin hesabına əmələ gəlir. Bir çox nəzəriyyələr mövcuddur ki, bunların köməyilə Yerin nə üçün maqnit sahəsinə malik olduğunu sübut etməyə çalışırlar. Hazırda bu nəzəriyyələr içərisində yeganə model Hidrodinamo modelidir ki, bunun köməyilə Yerin maqnit sahəsinin olmasını izah etmək olur. Bu nəzəriyyədə ki-romaqnit effekt əsas rol oynayır. Bu effekt ondan ibarətdir ki, hər bir fırlanan cisim fırlanma oxu boyunca maqnitlənir. Bu sahə çox zəif sahədir. Yerin maqnit sahəsinin 10−10 hissəsidir. Bu hipotezin köməyi ilə belə qəbul edilir ki, çox yuksək tem-peratur qədər qızmış Yerin nüvəsi fırlanma nəticəsində kiçik maqnit sahəsində burulğanlı elektrik sahəsi yaradır. Yaranmış burulğanlı elektrik cərəyanı və nüvədəki maddələrin yüksək temperatura malik olması həmin maddələri şaquli vəziyyətdə yuxarı hərəkətə gətirir. Bu hərəkət Yerin maqnit sahəsinin yaranmasına gətirib çıxarır. Bunu bir qədər ətraflı izah edək. Seysmik tədqiqatlar göstərir ki, Yerin nüvəsi Yerin həcminin 1/8-ni təşkil edir, maddələr burada maye şəkillində yox, ifrat bərk cisim formasındadır. Bu maddələr böyük sıxlığa, yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdir. Hesab etmək olar ki, nüvədə həmin metal fırlanma hərəkətində iştirak edərsə sürtünmə nəticəsində dairəvi burulğanlı elektrik cərəyanı yaradır. Digər tərəfdən məlumdur ki, maqnit sahəsində hərəkət edən elektrik keçiriciliyinə malik hissəciklər induksiya cərəyanı yaradır, beləliklə, bu induksiya cərəyanı əlavə maqnit sahəsi yaradır,

19

bu yaranmış maqnit sahəsi indi mövcud olan maqnit sahəsini müəyyən edir.

Belə güman edilir ki, nüvədə maye keçirici maddələrin yavaş konvektiv hərəkəti də baş verir, bu da nüvədə radioaktiv elementlərin parçalanmasından alınan istiliyin hesabına ola bilər. Bunlardan başqa, belə fərziyyə də var ki, Yerin daxilində termoelektrik cərəyanı axır, bunu yaradan səbəb isə Yerin qütblərində və nüvəsində olan temperaturlar fərqindən irəli gəlir. Bu temperaturlar fərqi elə bil mantiya ilə nüvə arasında termocüt yaradır.

Yerin maqnit sahəsi kimi sabit maqnitin sahəsi, yaxud Yerin mərkəzində Yerləşdirilmiş dipolun iki qütbü mövcuddur ki, buna Yerin maqnit qütbləri deyilir. Şimal maqnit qütbü mənfi maqnitizmə malikdir, cənub qütbü isə müsbət maqnitizmə malikdir. Ona görə də maqnit qüvvə xətləri cənub qütbdən çıxıb şimal qütbə daxil olur. (şəkil 3). Yerin maqnit qütbü dipolun oxu ilə Yer səthinin kəsişdiyi Yer qəbul olunub. Müşahidələrlə müəyyən olunub ki, maqnit qütbü ilə coğrafi qütb üst-üstə düşmür; bu fərq şimal qütbündə 6° cənub qütbündə isə 30°-dən çox olur.

Əgər Yerin maqnit sahəsini maqnitlənmiş şara oxşatmış ol-saq, maqnit gərginliyini istənilən müşahidə məntəqəsində ri-yazi düstürla aşağıdakı kimi göstərmək olar.

T= Ω+ 23 cos31

РМ

Harada ki, M Yerin maqnit momenti, R isə Yerin mərkəzindən müşahidə məntəqəsinə qədər olan məsafədir, Ω Yerin maqnit oxu ilə məntəqə Yerləşən istiqamət arasındakı bucaqdır.

Yerin maqnit sahəsinin gərginliyi Yer səthində ən böyük qiymətə qütblərdə malikdir. Bu 65.000 nTl-dir, ekvatorda isə 35.000 nTl-dir. Yer səthindən uzaqlaşdıqca maqnit sahəsinin gərginliyi azalır, maqnit dairəsinin sərhədində 5 nTl təşkil edir. Yerin süni peykindən aparılan müşahidələrlə müəyyən olunub ki, Günəşdən və kosmosdan arasıkəsilmədən Yerə elektron proton seli axır.

20

Yerin maqnit sahəsi bu yüklü hissəciklərin qarşısında bir maniyəyə çevrilir, bu hissəciklər maqnit sahəsinə düşərək oradan çıxa bilmir. Peyk və raketlərdən alınan məlumatlara görə bu hissəciklər Yerin maqnit sahəsi ətrafında hədsiz böyük sahə yaradır. Bu yüklü hissəciklər maqnit sahəsində spiralvari maqnit qüvvə xətləri istiqamətində bir qütbdən digər qütb aras-ında hərəkət edir. Yerin maqnit sahəsində yaranan bu radioaktiv sahə heç bir təhlükəyə malik deyil, ancaq bu zona peyklər, raketlər və kosmik gəmilər üçün ciddi maniələr yaradır. Peyk və raketlərlə iki radioaktiv qütb aşkar edilib, yerdən uzaqlaş-dıqca radioaktiv zonanın intensivliyi əvvəlcə 100 dəfələrlə artır, özünün ən böyük qiymətinə 25000 km məsafədə çatır və sonra isə azalmağa başlayır. Yer səthidən 10 Yer radiusu məsafəsində (63700 km) radioaktivlik sabit səviyyəyə çatır. Axırda qeyd etmək lazımdır ki, Yerin maqnit sahəsinin öyrənilməsi və onun nəzəriyyəsinin işlənib hazırlanması təkcə faydalı qazıntıların axtarışı üçün deyil, bütün bəşəriyyət üçün əhəmiyyət kəsb edir. Çünki Yerin maqnit sahəsi olmasa, kosmosdan gələn şüaların qabağını almaq mümkün olmazdı, bu da bəşəriyyətin məhvinə səbəb olardı.

1.9. Yerin maqnit sahəsinin elementləri Yerin ümumi maqnit sahəsi Yer kürəsinin istənilən nöq-

təsində gərginlik vektoru T və (B induksiyası) ilə təsvir olunur. T-nin qiyməti və istiqaməti həmişə dəyişir. Qütblərdə T vek-toru (şəkil 3) Yerin ekvatoruna perpendikulyardır, ekvatorda isə şaquli istiqamətdə yönəlir, qütblərdən ekvatora kimi yavaş-yavaş düzəlirlər. T vektorunun istiqamətini maqnit qüvvə xətlərinə toxunan çəkməklə təyin etmək olur. Keçmiş SSRİ-nin ərazisində T vektoru Yer səthinə duz bucaq altında yönəlir. Yerin maqnit sahəsinin öyrənilməsində şərtləşilib ki, vahid düzbucaqlı koordinat sistemindən X,Y,Z istifadə olunsun. Hansı ki, X,Y oxları üfüqi (X oxu şimala yönəlib, Y oxu isa şərqə), Z oxu isə şaquli yönəlib (Yerin mərkəzinə doğru). Tam vektor T Yer səthinin çox nöqtələrində heç bir oxla

21

üst-üstə düşmür (şəkil 4). T vektorunun şaquli

Şəkil 3.Yerin müxtəlif Şəkil 4.Yerin maqnit nöqtələrində T vektorunun sahəsinin elementlər

istiqaməti müstəviyə proyeksiyasına şaquli hissəsi (komponenti) deyilir və böyük Z hərfi ilə işarə edilir, üfüqi müstəvi üzərinə proyek-siyasına isə üfüqi hissəsi (komponenti) deyilir və böyük H hərfi ilə işarə edilir. N vektoru maqnit meridianı müstəvisində Yerləşir. H vektorunu x və y oxu üzrə iki komponentə ayırırlar. Ayrılan komponentlərə şimal və şərq komponentləri deyilir, böyük X və Y hərfləri ilə işarə edilir.

Coğrafi şimal qütbü (x) ilə maqnit şimal qütbü H arasındakı bucağa maqnit meyilliyi deyilir və böyük D hərfi ilə işarə ol-unur və aşağıdakı düstürla təyin edilir.

X =HCosD T vektoru ilə H vektoru arasındakı bucağa əyimlik bucağı

deyilir və J hərfi ilə işarə olunur. H = T CosJ

Parametrlər arasında olan asılılıqlar aşağıdakı kimidir. Y=HSinD; Z=TSinJ

tgD=ХΥ ; SinJ=

TZ ; 22

T2=H2+Z2=X2+Y 2+Z2; H2=X2+ Y 2; Bu kəmiyyətlərə Yerin maqnit sahəsinin elementləri dey-

ilir. Bu üç kəmiyyəti təyin etməklə Yerin tam vektorunu və əksinə, tam vektoru təyin etməklə bu üç komponenti təyin etmək olar.

Yerin maqnit sahəsinin qiymətinin şimal-cənub xətti boyunca 1 km məsafədə dəyişməsinə normal maqnit qradiyenti deyilir. Şimal qütbdən ekvatora qədər olan məsafə 10.000 km-dir. T vektorunun normal qradiyenti T=(6•104)-(3•10)4

10000=3nTl. Z vektoru qütbdə T vektoruna bərabərdir, T = 6 104 nTl ekvatorda isə Z = 0 olur, ona görə də normal maqnit qradiyentinin qiyməti Z 5nTl təşkil edir. H vektoru qütbdə sı-fır, ekvatorda isə tam vektorun qiymətinə bərabərdir.

H=T=(3•104)-(4•104) Beləliklə, H komponentinin dəyişməsi 3-4 nTl təşkil edir.

Süxurlarda paleomaqnit məlumatların daşıyıcısı axırıncı iki dəstənin cisimləridir, ferromaqnitlər və zəif ferromaqnitlər. 1.10. Cisimlərin əsas maqnit xassaləri Məlumdur ki, bütün cisimlər özlərinin maqnit xassələrinə görə üc dəstəyə bölünürlər: diamaqnetiklər, paramaqnetiklər və ferromaqnetiklər.

Diamaqnit cisimlərin əsas xüsusiyyətlərindən biri onun maqnit sahəsindən itələnməsidir. Məlumdur ki, diamaqnit cisimlərin atomları sabit maqnit momentinə malik deyillər, belə ki, atomun daxilində maqnit momentləri kəmiyyətcə bərabərdir və biri digərinin əksinə yönəlir, nəticədə atomun yekun maqnit momenti sıfıra bərabər olur. Belə atomu maqnit sahəsinə kətirdikdə induksiya qanununa görə atomun daxilində zəif in-duksiya cərəyanı yaranır. Bunun istiqaməti Lens qanununa görə maqnit sahəsinin artmasına çətinlik törədir, yəni yaranan cahə xarici sahənin əksinə yönəlir, buradan da maqnit sahəsindən itələnmə effekti meydana çıxır.

Paramaqnit cisimlərin atomları maqnit momentinə malikdirlər. Xarici maqnit sahəsi olmadıqda bu

23

cisimlərdə yekun maqnit momenti sıfra bərabərdir, bu oradan irəli gəlir ki, atomlar cisimin daxilində nizamsız paylanmışlar. Əkər paramaqnit cisimi xarici maqnit sahəsinə kətirmiş olsaq cisimin daxiləndəki atomlar xarici maqnit sahəsinin istiqa-mətində yönəlmiş olur və nəhayət cisim xarici maqnit sahəsinə paralel maqnit momenti əldə edir. Diamaqnit effekti belə cisimlərin tərkibinda də olur, çünki guclü paramaqnit effektin muqabilində onu müəyyən etmək çox çətindir.

Uçüncü dəstə ferromaqnitlərdir, bu cisimərin daxilində ato-mun maqnit momenti nizamsız yox, müəyyən nizamlı qaydada düzülürlər. Belə nizamlı düzülüş kvant mexanikasının qanunlarına əsaslanır. Belə düzülüş yalnız mubadilə enerjisinin hesabına mümkündür. Bu effektin nəzəriyyəsini ferromaqnetizmə həsir olunmuş işlərdə tapmaq olar, domenlərin düzülüş qaydasından asılı olaraq ferromaqnitlər dörd sinifə bölünürlər: 1.Cisimin daxilində atom ların maqnit momentləri bir-birinə paralel istiqamətdə düzülmüşlər. Bu düzülüş Küri temperaturundan aşağıda mövcud ola bilər. Bu cisimlərə ferromaqnit cisimlər deyilir (şəkil 5,a). 2. By sinif cisimlər üçün ən əlverişli düzülüş atomların maqnit momentlərinin bir-birinin əksinə düzülməsidir. Bu cisimlər makroskopik maqnit momentinə malik deyillər (şəkil 5,b). Nell nöqtəsindən temperaturunda nizamlı düzülüş pozulur. Bu cisimlərə antiferromaqnitlər deyilir, elə buna üçüncü dəstə cisimlər də demək olar (şəkil 5,c)

,omaqnit cisimlərdə maqnit momentlərinin biri dikərinin əksinə yönəlməsinə baxmayaraq muxtəlif tip atomlar muxtəlif qiymətli maqnit momentlərinə malik olurlar. Bu cisimlər nəticədə maqnit momentinə malik olmurlar.

Nəhayət, dördüncü sinif cisimlərdə atomların maqnit momentlərinin biri-birinin əksinə düzülüşü 180°-ə yaxındır (şəkil 5,q). Belə düzülüşün nəticəsində cisim kiçik maqnit momentinə malik olur. Bu maqnit momentinin istiqaməti anti-ferromaqnitin düzülüşünə perpendikulyar istiqamətdə yönəlir. Belə cisimlərə zəif ferromaqnitlər deyilir. Süxurlarda paleomaqnit məlumatların daşıyıcısı 24

axırıncı iki dəstənin cisimləridir, ferromaqnitlər və zəif ferromaqnitlər.

Şəkil 5. Ferromaqnit cisimlərin təsnifatı. a - ferromaqnitlər; b - antiferromaqitlər; v - ferrimaqnitlər; q - zəif ferromaqnitlər.

Qeyd olunanlardan məlum olur ki, ferromaqnit cisimlər

öz-özünə (spontan) maqnitlənmədir: əkər ferromaqnit cismi Küri temperaturasından yuxarı temperatura qədər qızdırıb sonra maqnit sahəsi olmayan yerdə soyutduqda cisim makroskopik maqnit momentinə malik olmalıdır. Əslində isə bu belə olmur. Bu ferromaqnit cisimlərin domen quruluşuna malik olması ilə izah olunur. Baxaq görək bu neçə əmələ gəlir? Bir ferromaqnit cisim göturək, fərz edək ki, cismin daxilində bütün atom-ların maqnit momentləri bir-birinə paralel düzülüb və nəticədə maqnit momenti (şəkil 6,a) kimi yönəlib. Enerji nöqteyi nəzərindən belə düzülüş əlverişli deyil, çünki maqnit statik en-erji çox böyükdür. U=N(Js

2) / 2 Buda Js maqnitlənmənin doyma halıdır, N isə maqnitsizləş-dirmə əmsalıdır. Bu enerji o vaxt sıfır olur ki, N=0 olsun, belz ki, maqnit seli cismin daxilində qapanmış olsun (şəkil 6,b). Beləliklə, biz cismin daxilində domenlərin sayını artırmış olsaq, maqnitstatik enerjini azaltmış olarıq, ancaq bunun muqabilində maqnit anizatropiyası yaranır. Bundan başqa ferromaqnetiklər və antiferromaqnetiklər də domen quruluşuna malikdirlər. Süxurlarda aparılan maqnit tədqiqatlarını

25

makroskopik kiçik hissəciklərin maqnetizmi kimi qəbul etmək lazımdır. Hər bir maqnit cismi üçün kritik ölçü d0 mövcuddur. Əkər hissəciyin ölçusu kritik ölçudən kiçikdirsə d<do, onda hissəcik bir domenli quruluşa malikdir.

Şəkil 6. Ferromaqnitlərəin domen strukturalarının əmələ gəlməsi. a- birdomenli; b - ikidomenli, c - çoxdomenli; ç – tamamlayıcı domenə malik coxdomenli. Xususilə kritik ülçu zəif ferromaqnitlər üçün xasdır, çunki bunların Maqnitliyi çox zəifdir. Süxurların maqnitlənməsində və paleomaqnetizmdə əsas rol oynayan minerallardan biri he-matitdir, kritik ölçusu d0=l,5 mm-dir. Bu, o deməkdir ki, bütün süxurlarda rast kəldiyimiz hematitlər bir domenli quruluşa malikdir. Paleomaqnetizmdə ikinci bir zəruri mineral maqnetitdir, kritik ölçüsü d0 = 0,03+3 mkm olur, ona görə də bu mineral çox domenli quruluşa malik olur. 1.11. Daşıyıcı minerallar və əmələ gəlmə şəraiti

Nə qədər ki, süxur maqnetizmi və maqnit sahəsinin anomaliyası süxurların tərkibində olan maqnit minerallarının olması ilə təyin olunduğundan (başlıca olaraq ferromaqnitlərlə) maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraitini, tərkibini, strukturunu və maqnit xassələrinə təsir edən

26

amillərin öyrənilməsi vacib məsələlərdəndir. Əmələ gəlmə şəraitinə görə süxurları əsasən üç sinifə ay-

ırırlar: maqmatik, çökmə və metamorfik. Bütün süxurlar maqnit minerallarının əmələ gəlməsi üçün tərkibində lazımi miqdarda elementlər saxlayırlar. İlk yaxınlaşmada süxurların maqnitliyi süxurun tərkibində olan dəmirlə müqayisə olunur, lakin burada bir başa uyğunluq yoxdur. Çox hallarda yaxın tərkibə malik olan süxurların tərkibində maqnit mineralları 0,1-dən 5÷10% hüdudunda dəyişir. Beləliklə, süxurun tərkibində dəmirin ol-ması hələ maqnit mineralının əmələ gəlməsi üçün hələ şərt deyil. Maqnit minerallarının və maqnit xassələrinin əmələ gəlməsi aşağıdakı termodinamik parametrlərdən təzyiqdən P, temperaturdan T, oksigenin parsial təzyiqindən Po2, oksidləşmə və bərpa olma şəraitindən, hidrogen göstəricilərindən və s. asılıdır. Göstərilən amillərdən asılı olaraq eyni, yaxud yaxın tərkibli süxurların maqnit xassələri nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənəcəkdir.

Maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraitini təcrübi nəticələrlə izah etmək olar. Əsasi və ultra əsasi süxurlarda müxtəlif təzyiq və oksigenin müxtəlif parsial təzyiqlərində fer-rişpinelin əmələ gəlməsi üçün aşağıdakı şərtlər T<1200° S (1473 K) p≤ 209 kbar 2⋅10 Pa) ödəndikdə mümkündür (şəkil 7).

27

Şəkil 7. Ferroşpinelin stabillik diaqramı. Maqmatik və metamorfik süxurlarda maqnetizmin əsas

daşıyıcısı olan ferrişpinelin təzyiqin artması ilə yox olması onunla izah olunur ki, atomları böyük sıxlıqla qablaşdırılmış mineral assosiyasının əmələ gəlməsi baş verir. Bir kub sm-dəki qram atomların qablaşma sıxlığına görə minerallar aşağıdakı qaydada düzülürlər: titanomaqnetit (6,4-6,7), rutil (6,2), tərkibində (Mg Al, Fe) və qranatlar olan şpinellər (5,7-5,8), ilmenit (6,4) pirrotin (9,5) pirit (8).

Təcrübi tədqiqatların qiymətləri:bazalt-eklogit keçidi (dairəciklər) və bazaltın əriməsi (üçbucaqlar); xaç-qranitlərin olmasını; qaralanmış nişanlar- ferrişpinelin olmasını əks etdirir. 20 kbar təziq Yer səthindən təxminən 70 km dərinliyə təsadüf edir. Beləliklə, böyük dərinliklərdə maqnit minerallarının əmələ gəlməsi qeyri mümkündür. Bu faktlar maqnit anomaliyalarını təhlil edəndə böük əhəmiyyət kəsb edir.

Daxilində p-T şəraiti olan mühitdə maqnit minerallarının mövcud olması və əmələ gəlməsi ilk növbədə oksid-ləşmə və bərpa şəraitinin olması ilə müəyyən olunur. 28

Məsələn, Havay adasında lava gölündə 150°C Küri temperaturuna malik olan titanomaqnetit 1070° C-də (1343 K) kristallaşmağa başlamışdır. Bu lavadakı müvazinət T-Po2 şəraitinə cavab verir (şəkil 8). Bu tərkibli titanomaqnetit 800° C(1073 K)-yə qədər kristallaşma davam edir ki, bu da titanomaqnetitin əmələ gəlməsi üçün tarazılıq şəraitinin olmadığını aşkar göstərir. Yalnız 800° C-dən aşağı temperaturda titanomaqnetitin tərkibində ciddi dəyşirikliklərin olması müşahidə olunur, yəni daha çox oksidləşərək fərqlər əmələ gətirir, bu da yüksək Küri temperaturuna təsadüf edir. şəkil 9-dan görünür ki, lavanın titanomaqnititlərininiKüri temperaturu ilə vulkanın mərkəzinin dərinliyi arasındakı asılılıq düz xətliyə yaxındır.

Şəkil 8. Tarazlıqlı titanomaqnitlərin(bütöv xətt)

qemoilmenitlərin (qırıq xətlər) tərkibinin temperatur və oksigenin parsial təzyiqdən asılılığı.

Əyrinin sağındakı rəqəmlər- Fe204

29

titanomaqnititdə miqdarı, solunda isə Fe203 gemoilmenitdə miqdarını göstərir. Beləliklə, r-T-po2 diaqramında maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraiti üçün dörd termodinamik zona ayrılır.

«Hematit» zonası Yer səthində yüksək oksidləşmə şəraiti, yəni tərkibində maqnit minerallarından yalnız Fe+3

olanlar (hematit, maqnetit, dəmir hidrooksidləri).

Şəkil 9. Əsasi maqmatik süxurlarda titanomaqnetitin Küri

temperaturunun vulkan mərkəzinin dərinliyindən asılılığı; 1-Maqnetit (Yerin səthinə yaxın şəraitdə əmələ gəlir); 2-5 təcrübi qiymətlər (83); 3-4-Tobaçik vulkan mərkəzinin orta dərinliyi (Kamçatka) və Kilausu (Havay adaları) seysmik məlumatlara əsasən. «Maqnetit» zonası - Burada tərkibində Fe+2 və Fe+3 olan minerallar əmələ gəlir, bunlardan ən başlıcası ferroşpinellər, gemoilmenitlər, pirrotin, tərkibində Fe+3 olan minerallar olur. 30

«Slikat» zonası praktiki olaraq Fe+3 tamamilə mövcud deyil, Burada yalnız ilmenit, ulvoşpinel tərkibində Fe+2 slikatları əmələ gəlir. «Metalik» zona-burada silikat mineral-larından başqa dəmir metalı əmələ gəlməyə başlayır.

Çöküntülərdə və çökmə süxurlarda maqnit mineralları hematit zonasında kimyəvi reaksiyalar nəticəsində otaq temperaturunda və 1 atmosfer təzyiqdə oksidləşmə zonasında əmələ gəlir. Uyğun olaraq çöküntülərdə dəmir hidrooksidləri suyu itirərək hematitə çevrilir. Çox nadir hallarda bərpa şəraitində maqnitit mineralı bəzən də dəmir sulfidi, pirit, pirrotin, qreykitə çevrilir (Fe3 S4). Belə müəyyən olunub ki, oksidləşmə və bərpa şəraitində çökmə süxurlar maqnetit və silikat zonasına yox hematit zonaya uyğundur. Bundan başqa çökmə süxurlardakı dənəciklər təklikdə başqa genezisə mənsub olan maqnit minerallarının daşıyıcıları ola bilər. Bu da süxurların dağılıb parçalanması hesabına olur. Çox hallarda bu minerallar başqa termodinamik şəraitə mənsub olurlar və Yerin səthində olan şəraitə davam gətirməyib parçalanır.

Maqmatik və metamorfik süxurlar nisbətən yüksək temperatur və təzyiqdə və oksigenin kiçik parsial təzyiqində «maqnetit» və «silikt» zonalarında əmələ gəlir. Bu süxurların maqnit mineralları Yer səthində davamlı deyillər və bərk məhlulun daxilində parçalanmaya məruz qalı (36, 85). Bu oksidləşmə nəticəsində baş verir. Bərk məhlulun parçalanması, homogen bərk məhlullarda ümumi tərkib dəyişmədən bərk məhlulun tərkibi boyunca gedir. Belə proses oksidləşmə xətti istiqamətində gedir, titanomaqnetit və gemoilmenit üçün bu nisbət Fe/Ti= const sabit qalır.

Titanomaqnetit parçalandıqda tərkibi maqnetitə və ulvo-şpinelə yaxın yeni nazik mineral cücərir. Homogen (bir cinsli) titanomaqnetit yalnız tez soyuma prosesində əmələ gəlir. Kiçik temperaturda su olan yerdə oksidləşmə zamanı 200-300° C (473-573° K) kationu çatmayan (defektli) titanomaqnetit əmələ gəlir (Fe2 Fe3 –ə keçir). Belə titanomaqnetit bəzi hallarda titanmahhemit adlandırırlar. Bu minerallar 300° C-yə qədər qızdırıldıqda asanlıqla dağılırlar, əvəzinə maqnetit, ilmenit və

31

parçalanmanın son axırıncı üzvü olan hematit əmələ gəlir. Aşağı temperaturlu oksidləşmə zamanı dənəvari maqnetit aqreqatı ayrılır. Yüksək temperaturlu oksidləşmə zamanı titanomaqnetit parçalandıqda mahhemit mərhələsində dayanmadan maqnetit ilmenit aqreqatına çevrilir. Buna görədə belə süxurlar titanomaqnetitin dəyişməsinə baxmayaraq paleomaqnit tədqiqatları aparmaq üçün ən yaxşı hədəfə çevrilir. Oksigenin parsial təzyiqi artdıqca yüksək temperaturlu oksidləşmə maqnetitin, yaxud da hematitin əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır.

Regional hidrotermal metamorfizm prosesi zamanı maq-nit mineralları dəmirə, yaxud da silikata keçir və maqnitliyinin kəskin dəyişməsinə səbəb olur.

Maqnit xassələri. Kimyəvi tədqiqatlarla aşkar olunub ki, maqnit mineralları əsasən Fe+2, Fe+3,Ti+4, O-2 ionlarından və Mg+2, Mn+2, Al+3, Cr+3, V+3, qarışıqlarından ibarətdir. Əsas maqnit mineralları qurupunun tərkibinə üçbucaqlı diaq-ramda baxmaq daha yaxşı olardı (şəkil 10). Buraya

32

Şəkil 10. FeO-TiO2-Fe2O3 üçlük diaqramı. Bütöv xətlə bərk məhlulun seriyaları, qırıq xətlərlə oksidləşmənin istiqaməti göstərilmişdir . praktiki olaraq əsas minerallar düşür (qarışıqsız) ki, bu da süxurların maqnit xassələrinin öyrənilməsində böyük əhəmiy-yət kəsb edir. Buraya sulfidlər və dəmir hidrooksidləri daxil deyil. Sintez yolu ilə alınan nümunələrdə bu üçbucaq sistemdə üç böyük məhlul seriyası müəyyən olunub. 1.Fe+2 , Fe+3 O4 – Fe+2 Ti+4 O3 titanomaqnetit, şpinel struktur seriya; 2. Fe2

+3O – Fe+2 Ti+4 O3 hematit romboedrik struktur seriya. 3. Fe2

+3 Ti+4 O5- Fe+2 Ti+4 O5 psevdobrukit ortoromboedirik struktur. Bu sistemlərin maqnit və kimyəvi xassələrinin öyrənil məsi ilə əvvəllər bir sıra tədqiqatçılar məşqul olublar. Məlum olub ki, üç seriyadan başqa bu üçbucaq diaqrama düşən məhdud seriyalı digər bərk məhlullar mövcuddur ki, oksid-ləşmə və bərpa xətti boyunca Yerləşirlər. Fe3O4-Fe2TiO4 və Fe2O3 - FeTiO3. Bu titanomaqnetitlər (struktur defektə malik olan titanomaqnetitlər) aşağı temperaturlarda titanomaqnetitin oksidləşməsindən əmələ gəlir. Psevdo brukit seriya isə yüksək temperaturda ilmenit-hematit seriyanın oksidləşməsi zamanı əmələ gəlir. Psevdobrukitin süxurun tərkibində olması süxurların yüksək temperatur şəraitində əmələ gəldiyini göstərir. Bundan sonra biz yalnız titanomaqnetit və hematit-ilmenit seriyasına geniş baxacayıq. Psevdoburukit-190° C-də paramaqnit olduğu üçün bundan istifadə olunur. Titanomaqnetit seriyası. Maqnetit Fe3O4-seriyanın axırıncı üzvüdür, tipik ferromaqnetitdir, ən çox yayılan mineraldır, bütün maqmatik və metamorfik çökmə süxurlarının tərkibində mövcuddur. Mineralın ölçüsündən və struktur quruluşundan asılı olaraq maqnetitin maqnit xassələri o cümlədən maqnetitin doyma halına kimi maqnitlənməsindən Hs sahə və qalıq maqnitlənməni dağıdan Hs

′ sahə- si dəyişə bilər. Maqnetit monokristalı üçün Hs=1000E (796⋅102A/m), Hc

′=150-190

33

E (11542-16024 A/m) olur. Tərkibində maqnetit mineralı olan bazaltlarda Hs

′≥1000 E (796⋅102 A/m) Hc=250 E(19900 A/m) olduğunu misal göstərmək olar. Maqnit mineralları süxurların tərkibində maqnit üsulu ilə Küri temperaturuna görə asanlıqla təyin etmək mümkündür. Ts=585°C (şəkil 11). Mahhemit γFe2O3 bu maqnetitin aşağı temperaturda oksidləşmə məh suludur, mahhemit kristalik quruluşa malikdir, lakin dəmirin 1/9 vəziyyəti Fe+2-Fe+3-ə qədər oksidləşdiyinə görə boşdur. Mineraloji tərkibinə görə mahhemit maqnetitdən çox çətinliklə fərqləndirilir.

Şəkil 11. Maqnetit monokristalının doyma qalıq maqnit-

lənməsinin qızma zamanı dəyişməsi. Mahhemitin qəfəs sabiti maqnetitinkindən kiçikdir. Mahhemit maqmatik və çökmə süxurların aşınma

qabığında mövcud olur. Mahhemit qızmaya davamlı olma-dığına görə oksidləşərək hematitə keçdiyindən onun təyin olunması üçün maqnit üsulunun tətbiq olunması 34

çox əlverişlidir. Mahhemitin əsas hissəsinin hematitə keçməsi 250 - 450°C hüdudunda baş verir. Bu faza keçidi Jrs-in doyma maqnitlənməsinin azalması və H-ın artması ilə müşayiət olunur (şəkil 12).

Şəkil 12. Müəyyən temperatur qədər qızmadan sonra mahhemitin doyma Jrs və Jrso havada qızma ; 2. Hc

′ havada qızma; 3. Jrs /Jrso; 4. Hc

′ havasız şəraitdə 3⋅10-2 mm civə sütunu

Ulvoşpinel Fe2TiO4 (titanomaqnetit seriyanın ikinci axırıncı üzvü) Otaq temperaturunda paramaqnitdir -120°C paramaqnit-dir. Süxurda titanomaqnetitin parçalanmasından sonra nazik cücərmiş təbəqə kimi rast gəlinir. Titanomaqnetit maqnetit və ulvoşpinel seriyanın bərk məhlulunun aralıq üzvüdür. İlk dəfə titanomaqnetiti S.Akimota, T.katsuroy və M.İosidoy sintez yolu ilə almışlar. Ulvoşpinelin faizlə miqdarı artdıqca qəfəsin sabiti 0,839-dan 0,853-ə qədər artır. Küri temperaturu 578°C-dən -120° C-yə qədər azalır. Süxur maqnetizmində titanomaqnetitin Küri temperaturunun otaq tempera- turundan yuxarı olanı

35

maraq kəsb edir. Titanomaqnetit vulkanik süxurlar üçün əsas ferromaqnit mineraldır. Bundan başqa titanomaqnetitin tərkibində çox hallarda Mg, Mn, Al, cr, V ionları olur. Bunların ümumi miqdarı adətən az olur. Bu qarışıq Küri temperaturuna az təsir edir. Süxurda titanomaqnetitin olmasını termomaqnit tədqiqatların əyrisi ilə müəyyən etmək olur.Yuxarıda göstərildiyi kimi titanomaqnetit aşağı temperaturda oksidləşərək titanomahhemitə çevrilir. Titanomaqnetiti və xüsusilə də titanomahhemiti fərqləndirən xüsusiyyət, qızma zamanı maqnetitin, yaxud da tərkibində böyük miqdarda Ti olan mineralın əmələ gəlməsidir. Mahhemit kiçik temperatur-larda böyük sürətlə parçalanır, nəticədə qızmadan sonra maqnitlənməni doyma halına gətirmək üçün lazım olan sahənin qiyməti və koerstiv qüvvə artır. İkinci dəfə qızdırıldıqda Jrs(t) əyrisində ola bilsin bu mineral ayrılmasın.

Hematit ilmenit seriyası. Hematit αFe2O3 bu mineral hematit-ilmenit seriyasının axırıncı üzvüdür, təbiətdə geniş yay-ılmışdır, tamamlanmış antiferromaqnit adlanır, kiçik doyma maqnitliyinə Js malikdir. Bu maqnetitin doyma maqnitliyindən 100 dəfə kiçikdir. Hematitin Küri temperaturu 675° C (948° K)-dir. Hematit eyni zamanda faza keçid temperaturuna -20° C (253° K) malikdir, lakin Tİ+4, Al+3, Mg+2, Mn+3 qarışıqda faza keçidi kiçik temperatur tərəfə Yerini dəyişir, polikristalik he-matit həddindən artıq sabit maqnitliyə malikdir, təbii qalıq maqnitliyi dəyişən maqnit sahəsinin təsirinə çox az məruz qalır, normal qalıq maqnitlənmə 7500 Ersteddə hələ doyma halına gəlib çatmır. Hematit qızma zamanı maqnetitin oksidləşməsi, yaxud mahhemitin çevrilməsi nəticəsində əmələ gəlir. Ona görə mahhemiti Küri temperaturunun köməyilə ayırmaq çətin olur, çünki onun miqdarı süxurun tərkibində azlıq təşkil edir. Əgər süxurun tərkibində hematitdən başqa mineral da varsa, bu üsulla hematitin olmasını heç cür təyin etmək olmur. Onda bunu normal maqnitlənmə əyrisinin köməyilə təyin etmək olur (çünki hematit 5,6⋅105 A/m-ə qədər sahədə doymur).

Dəmir hidrooksidləri – bu minerallar aşınan Yer qabığında və çökmə süxurlarda yayılıbdır. Hidrooksidlərin 36

bir neçə müxtəlifliyi mövcuddur, təbiətdə əsasən getid və hidro-getid, (αFeOOH) və leptokrit, hidroleptokrit (γFeOOH) rast gəlinir. Getit mineralı rombik struktur quruluşa malikdir, daxili pozulmalarına görə çox hallarda qalıq maqnitlənməyə malik olur. Temperatur qalıq maqnitlənməsi çox stabildir.

1.12. Yerin maqnit sahəsinin strukturu Maqnitli filizin maqnit xassəsi və Yerin maqnit sahəsinə

malik olması insanlara lap qədim zamanlardan məlum idi. Maqnitin dəmiri özünə çəkməsi XII əsrdə məlum olmuşdur.

1269-cu ildə Pereqirin «Maqnit haqqında məktub» kitabı-nı yazır və ilk dəfə olaraq maqnitlənmiş oxun şimala tərəf yö-nələn ucunu şimal qütbü, əks istiqamətini isə cənub qütbü ad-landırmışdır. Eyni zamanda kompası təkminləşdirmişdir. Uzaq keçmişdə kompasın əqrəbinin şimal istiqamətində yönəlməsini qütb ulduzunun cazibə sahəsi hesabına olduğu güman edilirdi. Ancaq sonralar məlum oldu ki, Yer kürəsinin müxtəlif yerlərində kompasın əqrəbi bu istiqamətdən 10° kənara çıxır (bu ya şərqə ya da qərbə tərəfdir). Avropada ikinci bir kəşf oldu. Əvvəllər mexanik işləmiş Nyurenberq şəhərinin keşişi Qartman 1544-cü ildə öz müşahidələri ilə müəyyən etmişdir ki, kom-pasın şimal qütbü həmişə aşağı basılır. Həmin hadisəni bundan asılı olmayaraq ingilis dənizçisi 1576-cı ildə müəyyən etmişdir ki, kompasın əqrəbi Londonda üfiqi müstəviyə nisbətən 71° 50'

bucaq altında dayanır. Yüksək en dairələrində əyilmə daha böyük qiymətə malik olur. Müəyyən olunmuşdur ki, cənub qütbündə kompasın əqrəbinin cənub qütbü aşağı basılır. Bu kəşflə əlaqədar olaraq kompasın əqrəbinə təsir Yerin daxilində gizlənmiş maqnit mənbəyinin yerləşdiyi güman olunurdu. 1600-çü ildə ingilis krallığının həkimi Gilbert «Maqnit və maqnit cisimi və Yer böyük maqnit kimi» kitabında yazırdı ki, hər hansı süni, yaxud təbii maqnit formasından asılı olmayaraq mütləq iki qütbə malikdir. Bu qütblər bir-birindən ayrıldıqda mövcud ola bilməzlər.

Gilbert təcrübi olaraq Yerin nəhəng iki qütblü maqnitli cisim olduğunu sübut etmişdir. İndi bildiyimiz kimi fəzada maqnit ətrafında sahə mövcuddur. Gilbert hesab

37

edirdi ki, Yerin maqnit qütbü coğrafi qütbü ilə uyğunluq təşkil etməlidir. Bu fikir XX əsirdə təsdiqlənmədi, yəni paleomaqnit qütb coğrafi qütbdən 11° fərqli yerləşir. İndi məlumdur ki, bizim planetin maqnit qütbü Yer maqnetizminin variasiyası nəticəsində coğrafi qütb ətrafında Yerini dəyişir. Müəyyən edilmişdir ki, Yerin maqnit sahəsinin elementləri sabit qalma-yaraq zaman-zaman dəyişməyə məruz qalır. Əsrlik variasiya hələ XIV əsrdə qeyd olunub və öyrənilməyə başlanıb. 1722-23-cü illərdə ingilis Qrem Yerin maqnit sahəsinin sutkalıq variasi-yasını aşkar etmişdir. Səlis variasiya ilə yanaşı qeyri-bərabər maqnit həyacanlanması müşahidə olunur. Buna maqnit burul-ğanlığı deyilir. Maqnit burulğanlığı zamanı maqnit sahəsinin bütün elementləri tez dəyişməyə başlayır. Belə vəziyyət bir neçə saatdan bir sutkaya kimi davam edir.

Aşağıda göstərilənlər Yerin səthində müşahidə olunan maqnit sahəsinin müxtəlif səbəblərdən yaranan bir neçə sahələrin cəmi HT olduğu müəyyən edilmişdir.

H=Ho+Hm+Ha+Hx+δH 1.Yer kürəsinin yaratdığı bircinsli sahə H0 dipol sahəsi. 2.Yer kürəsinin qeyri-bircinsliyi ilə əlaqədar olan Hm qeyri-dipol sahəsi (buna bəzən böyük əraziləri əhatə etdiyindən dünyəvi anomaliya deyilir). 3.Yer qabığının yuxarı təbəqələrinin yaratdığı Ha sahə. 4.Xarici təsirlərdən yaranan sahə Hx 5.Variasiya sahəsi δH, bunun da yaranma səbəbi Yer kürəsindən xaricdə olması ilə əlaqədar dipol və qeyri dipol sahələrin cəmi.

H=H0+Hm buna Yerin əsas maqnit sahəsi deyilir.

Ha=Ha'+Ha

'' Ha

' regional anomaliya (Yer qabığının dərin qatları hesabına əmələ gəlir və böyük ərazilərə yayılır), Ha

'' yerli, yaxud lokal anomaliyalar (Yer qabığının az dərinliklərindəki layların hesa-bına yaranır və kiçik əraziləri əhatə edir).

Çox hallarda H0+Hm+Hx=Hn buna normal sahə deyilir. Bu əvəzləmələri nəzərə alsaq

38

görərik ki, Yerin tam maqnit sahəsi HT=H0+Ha normal və anomal sahələrin cəminə bərabərdir. Beləliklə, əgər Yerin səthində normal sahənin paylanması məlumdursa, onda maqnit sahəsinin anomal hissəsini təyin edə bilərik, bununla yanaşı maqnit planalmanın geoloji məsələlərin həllində istifadə olun-ması, o cümlədən Yer qabığının üst qatlarının strukturunun öyrənilməsində qarşıya çıxan suallara cavab almaq üçün fövqəladə praktiki əhəmiyyətə malikdir. Beləliklə, normal sahə məvhumu şərti xarakter daşıyır, bunun hansı məqsədlər üçün istifadə olunmasından asılıdır.

1.13. Yerin maqnit sahəsinin Əsrlik variasiyası və

onun xüsusiyyətləri Yerin maqnit sahəsinin ən yaxşı təsvirini dipol sahəsi

verir və Yerin fırlanma oxundan 11,50 kənara çıxır. Bu sahənin 80 % -i dipol əyilmə sahəsi hesabınadır, qalan 20 %-i isə qeyri dipol sahənin hesabınadır. Yerin maqnit sahəsinin gərginliyi və istiqaməti sabit deyildir. Bir ərazidə geo maqnit vektorun istiqaməti 200 dəyişir, digərində isə 20. Əsrlik variasiya dipol sahəsi hesabına baş verir, bu, Yerin fırlanma oxuna nisbətən əyilmiş dipolun rəqsi (yellənməsi) və qeyri dipol sahənin fır-lanması hesabına yaranır.

Yerin maqnit sahəsinin bu və ya digər elementlərini (D,J) dəyişməsinə əsrlik dəyişmə deyilir. Əsrlik dəyişmə sabit olaraq qalmır, əsirdən-əsirə dəyişir.

Əsrlik variyasiyanı təyin etmək üçün uzun müddət yeganə material olaraq maqnit abservatoriyalarının nəticələri olmuşdur. Bu materiallar yüksək keyfiyyətə malikdir, bu arasıkəsilməz dəyişmələrin orta qiymətinin nəticəsidir, bu məlumatlar stasionar cihazlarla ölçülür. Əsrlik variasiyanı öyrənmək üçün arxeomaqnit tədqiqatlar prinsip etibarı ilə yeni imkanlar yaratdı (36,37). Gildən hazırlanmış əşyalar bişirildiyi zamanı Yerin maqnit sahəsində otaq temperaturuna qədər soyuduqda qalıq maqnitlənmə əldə edir. Peçdə bişirilmə zamanı tarixi sənədlər vasitəsilə müəyyən edilir. Bu üsulun dəqiqliyi hələlik aşağıdır. Biz əvvəldə qeyd etdik ki, ilk

39

olaraq əsrlik variasiya aşkar olunmuşdur. Bu, Yer maqnetiz-minin orta illik qiymətinin zamandan asılı olaraq dəyişməsidir. Maqnit sahəsinin bu və ya digər elementlərinin orta illik qiymətinin il ərzində dəyişməsinə əsrlik gediş deyilir. Йер магнетизминин орта иллик гиймятинин дяйишмясини йалныз абсерваторийалардан алмаг мцмкцндцр, бу гиймят-ляр чох мящдуд олдуьундан Йер сятщинин башга нюгтяля-риндя əsrlik эедишин гиймятини тяйин етмяк цчцн бу нюг-тялярдя мцяййян вахт ярзиндя елементлярин орта суткалыг гиймятиндян истифадя едилир, бу юлчмяляр цч-беш илдян бир апарылмалыдыр. Бу щалда əsrlik эедиш бу нюгтялярдя мцшащидялярдян алынан гиймятляр фяргинин юлчмяляр арасындакы кечян замана бюлмякля тяйин едилир, бу илля ифадя олунур. Ахыр вахтлар əsrlik вариасийанын палео-магнит цсулла тяйин олунмасына хцсуси ящямиййят вери-лир. Йер магнетизминин елементляринин мцяййян мцддяt-дян сонра тякрар тяйини цчцн сечилмиш мянтягяляря əsrlik эедиш мянтягяляри дейилир. сирлик дяйишмянин характе-ризя едилмяси цчцн мейиллик буъаьынын вя əsrlik эеди-шин Йер кцрясинин бир нечя мянтягясиндя бу елементин ашкар едилдийи эцндян бяри апарылан мцшащидяляр ня-тиъясиндя алынан орта иллик гиймяти ъядвялдя верил-мишдир. 37-ъи шякилдя 1912-1942-ъи илляр цчцн изопор хяритяси эюстярилмишдир. Хяритядян эюрцнцр ки, əsrlik эедишин Йер сятщиндя пайланмасында мцяййян гануна-уйьунлуг мювъуддур. Яэяр хяритяйя нязяр салсаг, эюрярик ки, Йер сятщинин бязи нюгтяляриндя шагули компонентин гиймяти артыр, диэяр зоналарда ися бу азалыр, еля бил ки, бир зонада мцсбят, диэяриндя ися мянфи магнит кцтляси топланыр. Апарылан тядгигатлар эюстярир ки, ахырынъы йцзилликдя Йерин магнит сащяси азалмаьа башлайыб 1829-ъу илдя магнит моменти 1,047 М нисби ващиди 1970-ъи илдя ися 0,990 М нисби ващиди гядяр олуб. Еля бил ки, магнит оху Йерин фырланма оху ятрафында пресесийа едир, иллик буъаг сцряти 0,05°-дир (ъядвял 2). Ъядвялдян эюрцнцр ки, 100 ил ярзиндя Йерин магнит мо- 40

ментинин азалмасы 5% тяшкил едир, магнит гцтбц 5° ен даиряси бойунъа гярбя доьру yерини дяйишир, магнит охунун яйимлийи фырланма охунцн яйимлийиня нисбятян дяйишмямиш-дир, 0,10 дяряъя дяйишмяни ися ölçmənin dəqiqliyinin hesa-bına olduğunu qeyd etmək olar. Çoxsaylı tədqiqatçılar Yer qabığında süxurların maqnitliyinin dəyişməsinin səbəbini dəqiq təhlil edərək göstərmişlər ki, on və ondan az müddət ərzində bu dəyişmə yalnız elastiki gərginlik hesabına ola bilər. Maqnitlənmənin birtərəfli sıxılma zamanı dəyişməsinin mex-anizmi birtərəfli sıxılma zamanı ferromaqnit dənələrin maqnit xassələrində anizatropiyanın əmələ gəlməsinə əsaslanır. Əgər Yer qabığında elastiki gərginlik100 kQ/sm2-ə çatırsa, onda anomal maqnit sahəsinin orta qiyməti 200-300 γ olur, belə olan halda bu sahənin dəyişməsi orta hesabla bir neçə qamm tərtibində ola bilər.

Beləliklə, maqnitometriyanın aldığı nəticələr Yer qabığında elastiki gərginliyin dinamikasını proqnozlaşdırmaq üçün istifadə oluna bilər. Bu üsulun ən cəlbedici tətbiq sahəsi yəqin ki, Yer qabığında elastiki gərginliyin tez dəyişməsi ilə bağlı olan zəlzələlərin baş verdiyi vaxtı və digər hadisələri pro-qnozlaşdırmaqdan ibarətdir.

Cədvəl 2

London Paris və Roma-da maqnit meyilliyinin Əsirlk gedişi

41

London Paris Roma D0 δD/il' D0 δD'/il D0 δD'/il 1540 7,2 - 8,2 - - - 1560 9,6 7,2 9,3 3,3 10,47 - 1580 10,93 4,0 9,6 0,9 10,61 0,4 1600 10,43 -1,5 8,8 -2,4 11,41 2,4 1620 7,26 -9,5 6,9 -5,7 9,88 -4,6 1640 3,27 -12,0 4,42 -7,4 7,29 -7,8 1660 -0,59 -11,6 0,86 -10,7 3,86 -10,3 1680 -3,89 -9,9 -3,47 -13,0 -0,01 -11,6 1700 -7,03 -9,4 -7,99 -13,6 -4,01 -12,0 1720 -10,97 -11,8 -12,27 -12,8 -7,77 -11,3 1740 -15,30 -13,0 -15,83 -10,7 -11,02 -9,8 1760 -19,57 -12,8 -18,76 -8,8 -13,63 -7,8 1780 -22,65 -9,2 -20,87 -6,3 -15,51 -5,6 1800 -24,07 -4,3 -22,12 -3,8 -16,64 -3,4 1820 -24,09 -0,06 -2240 -0,8 -17,06 -1,3 1840 -23,22 2,6 -21,34 3,2 -16,77 0,9 1860 -21,55 5.0 -19,54 5,4 -15,84 2,8 1880 -18,73 8,5 -16,76 8.3 -14,17 5,0 1900 -16,6 6,7 6,5 - - 1942 -10,0 9,3 -8,00 9,4 3,00 10,8

42

Axır vaxtlar bu istiqamətdə aparılan işlər böyük sürətlə inkişaf etdirilir, bu, xüsusilə o ölkələrdə aparılır ki, orada zəlzə-lələr dağıdıcı xarakterə malikdir. Əgər maqnit üsulu katostrofik hadisələrin proqnozlaşdırılmasından yayı-nırsa, bu üsul elastik gərginliyin dinamikasının diaqnos-tikasında istifadə oluna bilər, bu da öz növbəsində geotektonikaya, vulkanologiyaya və digər geofiziki fənlərə köməklik edə bilər.

1.14. Yerin maqnit sahəsinin analitik təsviri Yerin maqnit sahəsinin elementlərinin Yer səthində

koordinat nöqtəsindən analitik asılılığını tapmaq üçün təklif olunmuşdur ki, Yerin maqnit sahəsi bircinsli maqnitlənmiş şarın maqnit sahəsi kimidir və maqnit oxu Yerin mərkəzindən keçir. Bu halda

T= mSinРRМ ϕ

πµ 3

30 31

4+

H= vCosRМ ϕ

πµ

30

4; Z= mSin

RM

ϕπµ

30

2; mtg

HZtgI ϕ2=

Burada R Yerin radiusu; M- Yer kürəsinin maqnit momentidir (8,8⋅102 A⋅m2 ); ϕm - hesablama nöqtəsində məntəqənin yerləşdiyi geomaqnit en dairədir. İşin uzaq keçmişdə

43

olmasına baxmayaraq hal-hazırda özünün dəyərini itirməmişdir. Yer maqnetizminin müxtəlif hadisələrinə bax-dıqda maqnit koordinatlarından istifadə etmək çox əlverişlidir (variasiyanı, qütb parıltılarını ionesfer hadisələri və s.). Coğrafi koordinatlardan geomaqnit koordinatlara keçid formulaları aşağıdakı kimidir: Sinϕm= Sinϕ ⋅Sinϕ о+cosϕ ⋅Cosϕ о cos(λ-λο) Sinλm= cosϕ ⋅Sin(λ-λο) ⁄ cosϕm burada ϕο , λο geomaqnit qütbün coğrafi koordinatı; ϕ , λ müşahidə məntəqəsinin coğrafi koordinatı; ϕm ,λm isə müşahidə məntəqəsinin maqnit koordinatıdır. 1.15. Maqnitlənmənin növü və maqnit halı

Əgər ferromaqnit nümunə qalıq maqnitlənməyə malik deyilsə, deməli, spontan maqnitlənmə oblastları (domenləri) antiparalel istiqamətdə yerləşərək qarşılıqlı kompensasiya ol-unmuşdur (yəni antiparalel yerləşmiş maqnit vektorları bir biri ilə müvazinətləşir və ümumi maqnit momenti sıfıra bərabər olur) və nəticədə ümumi maqnit momenti sıfıra bərabər olur. Nümunənin bu halına maqnitsizləşmə halı deyilir.

Ferromaqnitləri maqnitsizləşdirmək üçün iki üsul möv-cuddur (hər hansı maqnitsizləşdirmə sabit maqnit sahəsinin ol-madığı halda aparılır). Bunu aparmaq üçün nümunəni dəyişən maqnit sahəsində yerləşdirirlər və sahənin gərginliyinin ampli-tudunu Hs qiymətindən sıfıra qədər endirməklə, nümunə T>Ts (nümunə hər bir temperatur qədər qızdırıldıqdan sonra soyudulmalıdır) temperaturundan yuxarı qızdırmaqla əldə ol-unur. Bu iki üsulla maqnitsizləşdirmə halı xarici müxtəlifliyə malik deyil. Dəyişən maqnit sahəsinin köməyilə maqnitsizləşdirməyə sıfır halı (SH), temperaturla maqnitsizləşdirməyə isə mütləq sıfır halı deyilir (MSH).

Ehtimal olunur ki, çoxdomenli ferromaqnetiklərdə maqnit momentlərinin kompensasiya olunması bu domenlərin müxtəlif konfiqurasiyada olması ilə əlaqədardır (bu bir başa müşahidələrlə sübut edilibdir). Lakin təcrübə göstərir ki,

44

domenlərin məlum paylanmasında eyni üsulla maqnitsiz-ləşdirmə maqnitlənmə əyrisinə heç bir təsir etmir. Buna səbəb bir çox maqnit xassələrinə domenin paylanması yox, bu pay-lanmanın dayanıqlılığı, yəni domenin sərhədinin vəziyyətinin dayanıqlı stabilliyidir və nümunənin maqnitlənməsi prosesində məhv olur. Onu qeyd etmək lazımdır ki, domenin sərhədi maqnitlənməmiş halda çox mütəhərrik ola bilər və yenidən maqnitlənmə prosesi zamanı daha stabil hala keçə bilər. Bunu histerezis əyrisində görmək olur. 13-cü şəkildə maqnit saxlayan maqmatik süxurlarda sabit maqnit sahəsinin H təsiri ilə yaranan qalıq maqnitlənmənin dəyişməsi verilmişdir. Əyri ilkin maqnitlənmə prosesini nümayiş etdirir. Burada nümunəyə H sahəsi ilə bir dəfə təsir edirlər. Hər dəfə təsir etdikdə sahənin gərginliyi artırılır. Əyridən görünür ki, domenlərin sərhədlərinin yerdəyişməsi ilkin tarazlıq vəziyyətindən mütləq sıfır halına keçdikdə, sıfır halına nisbətən nəzərəçarpacaq dərəcədə asandır.

Şəkil. 13.Bazalt nümunələrdə ilk qalıq maqnitlənmə

əyrisində başlanğıc sıfır halı (1) və mütləq sıfır halı (2) əyri.

45

Əgər Ir –i ölçməmişdən qabaq təsir edən sahənin istiqamətini bir neçə dəfə dəyişdirsək onda əyridə mütləq sıfır halı ilə sıfır halı arasında fərq olmayacaq. Sahənin istiqamətinin dəyişmə prosesi histerezis siklinin sabitləşməsinə gətirib çıxarır.

Tam maqnitsizləşmə halı o vaxt baş verir ki, maqnit-sizləşmənin təsirinin intensivliyi (h<hs) (T>Ts) olmalıdır. Bu ferromaqnetikə əvvəllər təsir etmiş sahənin izini tam itirəcəkdir. Əgər sıfır halında ferromaqnetiki T < Ts temperaturuna kimi qızdırıb soyutmuş olsaq ferromaq-netik parsial qalıq maqnitlənmə əldə etmiş olarıq. Mütləq sıfır halı aralıq hal kimi səciyyələnəcəkdir.

İndi ferromaqnetikin maqnitlənmə halına baxaq. Maqnit-lənmə prosesi çox müxtəlif və mürəkkəb olmasına baxmayaraq aydındır ki, bunların istəniləni yalnız sabit maqnit sahənin təsiri olduqda əmələ gələ bilər. Sabit maqnit sahənin verilmiş qiymətində maqnitlənmə zamanın, temperaturun, mexaniki təsirlərin, dəyişən maqnit sahəsinin və kimyəvi dəyişmələrin funksiyasına çevrilir. Sabit temperaturda kənar təsirlərin olmadığı şəraitdə qısa müddətli maqnit sahəsinin təsiri ilə yaranan maqnitlənməyə normal qalıq maqnitlənmə deyilir və Ir kimi işarə olunur. Yuxarıda göstərilən xarici təsirlər maqnitlənməni artırır.

Əgər əlavə xarici təsir sahəsinin rolunda zaman durursa, onda həmin sahədə zamanın artması ilə Ir - in artması müşahidə olunur, bu prosesə vyazki qalıq maqnitlənmə deyilir və Irv – kimi işarə olunur.

Temperatur qalıq maqnitlənmə prosesi o vaxt baş verir ki, ferromaqnit cisim sabit maqnit sahəsində T2 tempera-turundan T1 temperaturuna qədər soyuyub. Əgər T1 otaq temperaturudursa T2 >T1 qalıq maqnitlənmə temperatur qalıq maqnitlənmə adlanır və Irt – kimi işarə olunur. Əgər sabit maqnit sahəsi soyuma zamanı az müddətdə təsir edirsə onda parsial maqnitlənmə əmələ gəlir və Irpt –kimi işarə olunur. Irpt< Irt. Kimyəvi maqnitlənmə prose- si zamanı əlavə xarici təsir rolunda cisimin paramaqnit halından ferromaqnit halına 46

keçməsi zamanı kimyəvi reaksiya, yaxud kristalın böyümə prosesi durur, əmələ gələn maqnitlənməyə kimyəvi maqnitlənmə deyilir və Irc kimi işarə olunur. Bu və ya digər mexaniki təsirlərdən yaranan maqnitlənməyə dinamik qalıq maqnitlənmə deyilir və Ird kimi işarə olunur. Nəhayət, axırıncı ideal maqnitlənmə sabit maqnit sahəsində dəyişən maqnit sahəsinin təsiri ilə yaranan maqnitlənmədir, buna ideal qalıq maqnitlənmə deyilir və Iri kimi işarə olunur.

Müxtəlif növ qalıq maqnitlənmələr, eyni maqnitsiz-ləşmə üsulu ilə müxtəlif dərəcədə maqnitsizləşirlər. Maqnit-lənmənin dayanıqlılığı ilkin maqnitlənmənin qiymət və istiqamətinin müxtəlif xarici fiziki təsirlərdən qoruyub saxlama qabiliyyətinə malik olmasıdır, buna maqnit stabilliyi deyilir. O faktdır ki, müxtəlif növ maqnitlənmə müxtəlif cür stabilliyə malikdir və bu həm nəzəri, həm də praktiki olaraq çox mühüm əhəmiyyətə malikdir. Bütün deyilənlər süxurların təbii qalıq maqnitlənməsinə In aiddir.

Maqmatik süxurlar Küri temperaturundan yuxarı tempe-raturda Yerin HT maqnit sahəsindən otaq temperaturuna qədər soyuduqda temperatur qalıq maqnitlənmə əldə edir, bu bir qayda olaraq eyni sahədə əmələ gələn induktiv maqnitlənmədən bir neçə dəfə çox olur. Qrt=Irt /χHT bu nisbət bəzən 100 və ondan çox olur. Süxur əmələ gəldikdən sonra müxtəlif periodlarda əldə olunan maqnitlənmələr ikinci maqnitlənmələr adlanırlar. Hazırda müşahidə olunan maqnitlənmə In vektorial kəmiyyət olmaqla iki ilkin və ikinci maqnitlənmənin cəminə bərabərdir, bu iki maqnitlənmələr istiqamətlərinə görə bir-birindən kəskin fərqlənirlər. Təcrübi olaraq laboratoriya paleomaqnit tədqiqatlarında In süxurun əmələ gəlməsi ilə sinxron olan komponentinin ayrılması vacib məsələlərdən biridir. Bu tədqiqatlar içərisində ən vacib Yerlərdən birini maqnit təmizləməsi tutur. Burada dəyişən maqnit sahəsinin amplitudunun qiymətini artırmaqla maqnitlənmənin stabil olmayan komponentlərini dağıdır, bunun nəticəsində ilkin qalıq maqnitlənmənin stabilliyi artır.

47

1.16. Süxurlarda ferromaqnit mineralların maqnit həssas-lığı

Fiziki təsəvvürlərə əsaslanaraq, demək olar ki, ferromaqnitlərin maqnit xassəsi haqqında tam məlumat onun maqnitlənmə əyrisi və histerezis ilgəyidir, burada maqnit parametrləri kimyəvi tərkibdən və ferromaqnetikin struktur xüsusiyyətlərindən, təsir edən xarici sahələrdən az-çox dərəcədə dəyişikliyə məruz qalırlar.

Maqnit həssaslığı maqnitlənmə əyrisində 0,5 E sahədə bir nöqtə ilə göstərilir və yuxarıda göstərilən faktorlardan asılı olaraq dəyişməyə məruz qalırlar. Doğrudur bu lap başlanğıc nöqtədir və ferromaqnetikin xüsusi maqnit xarakteristikasıdır, onun maqnit xassələrini əks etdirir. Maqnit həssaslığı mineralların maqnit xüsusiyyətini kifayət qədər xarakterizə edən kəmiyyət olduğundan geniş təhlilə ehtiyacı var.

Ən çox yayılmış tipik ferromaqnit minerallar (ferro, yaxud antiferromaqnit) dəmir oksidləridir (maqnetit, titano-maqnetit, hematit, mahhemit, ilmenit) onların bərk məhlulları və pirrotindir. FeO-Fe2O3-TiO2 üçlük sisteminin kimyəvi və maqnit xassələrini öyrəndikdə adları çəkilən dəmir oksidini özündə birləşdirən minerallar üç əsas seriya bərk məhlulun mövcud olduğunu göstərir:

1.Titanomaqnetit Fe3O4-Fe2TiO4 (kristallik qəfəs şpinel strukturaya malikdir);

2.İlmenit-hematit Fe2O3-FeTiO3 (romboedir strukturlu). Göstərilən seriyalardan axırıncısı maye oksigenin temperatu-runda paramaqnit olur və biz bu hala baxmayacağıq. Titanomaqnit seriyanın mineralları süxur maqnetizminin əsas daşıyıcısıdır və bunlar süxurun tərkibində paylanmasına və spontan doyma halına qədər maqnitlənməsi ilə fərqlənirlər. Bu seriyanın axırıncı üzvü olan maqnetit üçün doyma Ιs=480 və nəzərəçarpacaq dərəcədə başlanğıc maqnit həssaslığıına malik-dir (2-yə çatır). Doyma halına qədər maqnitlənmə Ιs ulvoşpin-elin miqdarı artdıqca xətti azalmaya yaxın olaraq dəyişir və otaq temperaturunda paramaq- nitə çevrilir

Yüksək temperaturda mahhemit ilkin vəziyyətinə 48

qayıtmadan hematitə αFe2O3 çevrilir. Bu keçid temperaturu mahhemitin əmələgəlmə şəraitindən asılı olaraq çox müxtəlif ola bilər. İlmenit-hematit seriyadan olan bərk məhlullar üçün , Ιs və xüsusilə χ nəzərəçarpacaq dərəcədə kiçik qiymətə malik-dir. Hematitin başlanğıc həssaslığıı təxminən 10-4, yəni maqnetitin həssaslığıından 10 dəfə az olur. İlmenit isə normal temperaturda paramaqnetikdir.

İlmenit-hematit və titanomaqnetit bərk məhlulunun yaranması temperatur şəraitindən asılıdır və bərk məhlulun çoxu Yer səthində dayanıqlı deyillər. Pirrotinin FeS1+x maqnit xassələri tərkibindən asılı olaraq dəyişir. Süxur maqnetizminin əsasını ferrimaqnit pirrotinlər təşkil edir (0,11<χ<0,17) χ0-ın qiyməti 10-2-yə çatır. Beləliklə, bəzi sadələşmiş şəkilə müraciət etmiş olsaq ferromaqnit mineralları iki Yerə bölmək olar:

1).Kristallik qəfəsi kubik sinqoniyaya malik olanlar - maqnetit, titanomaqnetit, mahhemit, (titanomahhemit). 2).Romboedirik kristallik quruluşa malik olanlar – hematit, onun ilmenitlə bərk məhlulları. Axırıncı qrupa pirrotini daxil etmək olar. Kobud olsa da birinci qrupa mineralları güclü maqnitli, ikinci qrupa daxil olanları isə zəif maqnitli minerallar adlandırmaq olar. Süxurlarda ferromaqnit mineralların ölçüsü fiziki-kimyəvi əmələgəlmə şəraitindən asılı olaraq yeni kimyəvi tərkibə malik olan minerallar χο-ın qiymətinə böyük təsir göstərir. χ0-ın mineralın ölçüsündən asılılığını birbaşa eksperimentlə ardıcıl olaraq mineralı əzmək yolu ilə, yaxud da eyni nümunədə statistik yolla d-nin müxtəlif intervalında χ-nı müqayisə etməklə müəyyən etmək olur. Bunu T.Naqatanın nəticələrinə əsasən şəkil 14 - dəki kimi nümayiş etdirmək olar. Şəkildə dənənin ölçüsünün kiçilməsi ilə əlaqədar olaraqmaqnit codluğunun artmasını, yəni koerstiv qüvvənin artmasını mü-şahidə etmək olar. Statistik müqayisə üsulu ilə χ və d arasında əlaqənin nəticələri cədvəl 3 - də verilib. Təyin olunan kəmiyyətlər göstərir ki, d0 - ın nəzərəçarpa caq dərəcədə dəyişməsi dənənin ölçülərinin təxminən 60 mkm - dən kiçik qiymətlərindən башлайыр, bu halda d- nin

49

bir tərtibdən çox dəyişməsi (bir neçə mikron) χ ο - ın qiymətinin təxminən 35-40% azalmasına gətirib çıxaraq. Qeyd edək ki, həmin intervalda dənənin ölçülərinin dəyişməsi hematitdə χο - ın qiymətini 8 dəfə azaldır. Mineralın ölçüsünün maqnit xarakteristikasına təsirinin başqa aspektinə baxaq.

Şəkil 14. Təbii titan saxlayan maqnetitin maqnit həssaslığını (1) və koerstiv qüvvənin (2) dənələrin ölçülərindən asılılığı (T.Naqataya görə).

Biz demişdik ki, mineralın ölçüsü müəyyən kritik ölçüdən asılıdır. Do=9ω ⁄ 2πΙ2s (1) ω domenin sərhədinin səthi enerjisi-nin sıxlığıdır. D-nin Ιs - dən belə asılılıq o deməkdir ki, güclü maqnitli cisimlərdə birdomenli dənə, zəif maqnitli cisimlərə nisbətən az olacaqdır. Müxtəlif qiymətləndirmələrə görə hema-titin ölçüsü 100-dən 200-ə qədər böyüdükdə mineral hələ bir-domenli ola bilər, ancaq maqnetit dənəsinin ölçüsü 0,01 mikrometrə çatdıqda birdomenlilik pozulur. Buradan görünür ki, mineralın ölçüsü

Cədvəl 3

Maqnit həssaslığının maqnetit dənələrinin ölçüsündən asılılığı

50

müəyyən kritik ölçüdən kiçik olanda energetik nöqteyi-nəzərdən domenin sərhədi mövcud olmur və hissəciklər bir domendən ibarət olur. Maqnetit üçün hesablanılan kritik diametr birdomenli sferik dənə üçün 0,03 mkm-ə bərabərdir. Danlopa görə bu bir qədər çoxdur (0,07±0,005 mkm). Digər tərəfdən demək lazımdır ki, çoxdomenli mineralların strukturunun yaranmasına mineralın forması çox təsir edir. 1-1,5 mkm ölçülü iynəyə bənzər kristallaşmış maqnetit özünü birdomenli mineral kimi aparır.

Titanomaqnetit dənəsi üzərində əmələ gələn nazik ilmenit təbəqəsi bu dənənin ölçülərini böyüdür və özlərini birdomenli kimi biruzə verir. Birdomenli sferik dənələrin özünü maqnit kimi aparmasında həlledici rolu istilik flüktuasiyası oynayır, çünki dənədə xarici sahənin təsirindən maqnit sahəsinin dayanıqlı istiqaməti çox cüzi qiymətə malikdir, yəni o superparamaqnetikdir.

Ferromaqnetizm bərabər ölçülü ferromaqnit minerallarda 0,06 mkm -dən böyük ölçüdə, yəni yalnız çoxdomenli halda mövcuddur. Maqnetit və hematitin sərhəd enercisinin (ω) eyni qiymətli olduğunu qəbul etsək, onda hematit üçün (1-ci) formula ilə hesablanılan bir domenli dənənin diametiri d0=1500 mkm, bu qiymət maqnetit dənəsindən 50 dəfə böyükdür. Tədqiqatçılar tərəfindən təyin edilib ki, birdomenli hematit dənəciyinin sərhədi 10-15 mkm hüdudunda dəyişir, başqa tədqiqatçılar bunu 10-100 mkm hüdudunda olduğunu qeyd edirlər. Superparamaqnetizm hematit dənəsi üçün 0,5

Maqnetit dənələrinin ölçüləri mkm

Nümunələrin sayı

χ, 10-3

50 10-50 5-10 3-5 3

21 15 36 30 28

3,7 3,6 3,4 2,8 2,5

51

mkm ölçüsündə mövcuddur. Steysinin dediyi ilə razılaşmaq lazımdır, ona görə süxurların maqnetizmi birdomenli hematit və çoxdomenli maqnetitlə bağlıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, süxurun tərkibində super-paramaqnit dənənin olması özünü maqnit həssaslığında qalıq maqnitlənməyə nisbətən daha kəskin biruzə verir. Elə buna görə də çökmə süxurların çoxu nazik dispersiya olunmuş ferromaqnit dənələrə görə bir-birindən fərqlənirlər. Ferromaqnit dənənin χ≅ qavrayıçılığına kristallik struk-turanın qeyri bircisliliyi təsir göstərir. Bu qeyri-bircinsliliyə daxili gərginliyin artmasını yaradan, yəni χ0-ın azalmasına səbəb olan amil oksidləşmə prosesidir. Beləliklə, deyilənləri cəmləşdirsək belə nəticəyə gəlmək olar ki, maqnetit və titanomaqnetit, bütün təbii yaranmış ferromaqnetiklərdən kəskin fərqlənəcəklər. Əgər χ0-ın qiymətini dənənin ölçüsünün kiçilməsi, yaxud daxili gərginliyin artması ilə müşayiət olunursa, bu bir qayda olaraq struktur qeyri bircinsliliklə əlaqədardır. Buradan görünür ki, həssaslıq ferromaqnit mineralın strukturunun dəyişməsini xarakterizə edən həssas kəmiyyətdir. Digər tərəfdən maqnit həssaslığı süxurun tərkibində bu mineral qoşma kimi iştirak etdikdə başqa məna daşıyır. İlk növbədə bu cisimin maqnitlənmə qabiliyyətinə malik olmasının meyarıdır, yəni Yerin maqnit sahəsində cisimin özünə maqnit momenti əldə etməsidir. Maqnitlənmənin mövcud olması Ι=χΗ və onun qiyməti bunun maqnit kəşfiyyatında istifadə olunması və alınan nəticələrin təhlili bunun əsasını təşkil edir. Demək olar ki, maqnit həssaslığının geofiziki əhəmiyyəti bununla məhdudlaşır. Süxurun maqnit həssaslığı ferromaqnitin zənginliyindən asılı olmayacaq və mineralın süxurun tərkibində olmasını əks etdirməyəcəkdir. 1.17. Elastik gərginlikli maqnit anizatropiyası Bu növ anizatropiya ferromaqnit materiallarda xarici mexaniki gərginlikdən əmələ gəlir. Təbiətdə ferromaqnit mineralların mürəkkəb şəraitdə əmələ gəlməsi nəticəsində və sonra süxurların tərkibində mürəkkəb qəlibdə (matrisa)

52

və müxtəlif tip kristallik qəfəsdə müxtəlif cins qarışıqlara malik olması kristallik qəfəsdə müxtəlif tip defektlər yaradırlar, bu bir qayda olaraq xarici maqnit sahəsinin gərginliyindən asılı olmayaraq gərginlik yaradır. 1.18. Formaya görə anizatropiya

Ferromaqnit cisimin formasının onun магнитлянмясиня təsiridir (nümunə, dənə). Maqnitləndirən sahə xarici maqnit sahəsinin və daxili maqnitsizləşdirən sahənin vektoru cəmidir. Əgər cisim izometrik deyilsə, maqnitlənmə vektoru xarici maqnitləndirici sahənin istiqamətindən cisimin uzun oxu istiqamətinə tərəf yönələcək. Maqnit vektorunun istiqamətinin kənara meyl etməsinin qiyməti maqnitsizləşdirici faktorun qısa və uzun oxlarının fərqindən asılıdır. Anizatropiya maddənin fiziki xassələrindən, o cümlədən maqnitliyindən və onun istiqamətindən asılıdır. Anizatropiya təyin olunan xüsusiyyətin maksimum qiymətinin minimum qiymətinə olan nisbətin miqdarca qiymətləndirilməsidir. Mənşəyindən asılı olaraq bir neçə növ anizatropiya ayrılır (kristalloqrafik, elastiki gərginlik və formaya görə). Makroskopik anizatropiya cisimin formasından asılıdır, mikros-kopik anizatropiya dənənin uzununa istiqamətlənmiş (xətti anizatropiya), yaxud yastılanmış (müstəvi anizatropiya) kimi təzahür edir. Təbiətdə müşahidə olunan makroskopik maqnit anizatropiyası ferromaqnit mineralların kristallaşması zamanı təsir edən təzyiqin istiqamətindən asılıdır. Bunun nəticəsində süxurda ya müstəvi, yaxud da uzuna istiqamətdə tekstura əmələ gəlir. Çökmə süxurlarda zəif anizatropiya süxurun sıxılması zamanı və axma hiss olunan yerlərdə baş verir, birinci halda müstəvi ikinci halda isə xətti, yaxud xətti müstəvi anizatropiya müşahidə olunur. Maqmatik süxurlar bircinsliliyə yaxındır, çünki buna hidrostatik təzyiq təsir edir. Maqmatik süxurlarda aydın görünən anizatropiya xarici təmas Yerlərində müşahidə olunur. Təcrübələr göstərir ki, süxurlarda olan ferromaqnit minerallar özlərini maqnitlənmiş ox kimi aparırlar, bir yerə

53

toplanmış ferromaqnit dənələr özlərini çox mürəkkəb aparırlar, burada əsas rolu formaya görə anizatropiya oynayır (xətti, müstəvi teksturlı, yaxud da onların kombinasiyası).

1.19. Təzyiqin qalıq maqnitlənməyə təsiri Süxurlar əmələ gəldiyi gündən başlayaraq uzun muddət bir çox dəfələrlə hərtərəfli və birtərəfli təzyiqlə məruz qalırlar. Yəqin ki, bu təzyiqlər qalıq maqnitlənməyə təsir edəcəkdir. Ş.Kume maqnetit və hematit minerallarını əvvəlcə 0,5Tl maqnit sahəsində maqnitləşdirib və sonra 1010 Pa təzyiqlə hərtərəfli sıxaraq göstərib ki, maqnitlik 50-90% azalmışdır (bu təzyiq Yerin 30 km dərinliyinə təsadüf edir). R.Qidler temperatur qalıq maqnitlənməni (TRM) daşıyan nümunələrdə bunun eyni olan nəticələr almışdı. Bu proses zamanı qalıq maqnitlənmənin istiqaməti dəyişməmişdir.

P.Stott və F.Steysi vulkanik süxurlardan hazırlanmış nümunəni Küri nöqtəsində və bu temperaturdan yuxarı qızdıra-raq, 6 mTl xarici maqnit sahəsində 0,5⋅108-1⋅108 Pa birtərəfli təzyiq altında soyutmuşlar. Aydın olunmuşdur ki, əldə olunan maqnitlənmənin istiqaməti, həm xarici sahənin istiqaməti ilə, həm də eyni şəraitdə təzyiqsiz soyuyan əvəzləyici nümünədə təyin olunan sahənin istiqaməti eynidir. Bundan sonra, temperatur maqnitlənmə zamanı anizatrop süxurları birtərəfli təzyiq altında sıxaraq əmələ gələn maqnitlənmənin istiqaməti ilə xarici sahənin istiqaməti arasında fərq əmələ gəldiyi də sübut olmuşdur. Digər tərəfdən sübut olunub ki, izotrop maqnitlənmiş süxurlar birtərəfli təzyiqin təsirindən anizatrop maqnitli süxura çevrilə bilər.

A.Vlasov, Q.V.Kovalenko və C.D.Tropin göstərdilər ki, təzyiq istiqamətlənmiş (DRM) maqnitlənməyə də təsir edir. Onlar müəyyən etmişlər ki, tərkibində 1 mkm ölçudə maqnit mineralları çökmə süxurlarını 0,4⋅108 Pa təzyiqdə sıxdıqda çökmə süxurlarında əyimlik I=60, 3,3⋅108 Pa təzyiqlə sıxdıqda isə I=10° azalmışdır. Ölçüsü 0,02 mkm və ondan kiçik maqnit mineralları olan çökmə süxurlarında xarici təzyiq maqnit vektorunun istiqamətinə təsir etmir.

54

R.Blou və H.Hamilton çox kiçik dispersiyalı çökmə süxurlarında I maqnit əyimliyinin azalmasının baş verə bilməsini aşkar etdilər.

N.Domen ferromaqnit mineralları sıxaraq aşkar etmişdir ki, mineral qalıq maqnitlənmə əldə edir, buna pyezoalıq maqnitlənmə deyilir. Dəyişən təzyiq və zərbə nəticəsində digər qalıq maqnitlənmə də əmələ gəlir, buna dinamik qalıq maqnit-lənmə deyilir. Dinamik və pyezoqalıq maqnitlənmənin əmələ gəlməsinin əsas səbəbi odur ki, xarici təsir nəticəsnidə energetik səviyyənin hündürüyü azalır. Bu maqnitlənmələrin hər ikisi mövcud ola bilər, ancaq onların əhəmiyyəti hələlik aydın deyil. Qeyd etmək lazımdır ki, bu maqnitlənmənin xarici təsirə davamlılığı çox böyük deyildir.

1.20. Normal (izotermik) maqnitlənmə Yalnız sabit maqnit sahəsinin təsirilə yaranan maqnitlənmə normal maqnitlənmə adlanır. Bu prosesin əsas emprik qanunauyğunluğu, maqnitlənməni yaradan sahədən asılılığında müşahidə olunur (şəkil 15). Əgər maqnitsizləşdirilmiş ferromaqnetiki maqnit sahəsinə H yerləşdirsək və sonra H-ın amplitudunu yavaş-yavaş artırmağa başlasaq maqnitlənmə bu ferromaqnetik üçün müəyyən qiymətə qədər artacaqdır. Maqnitlənmənin doyma halının dəyişməsi Ιs olacaqdır. Bu halda maqnitlənmə (şəkil 15)-dəki birinci əyri ilə dəyişəcəkdir. Əgər biz maqnit sahəsini azaltmış olsaq maqnit sahəsi də azalacaqdır, ancaq bu azalma yavaş gedəcəkdir, bu dəyişmə 2-ci əyrilə göstərilmişdir. H=0 olduqda maqnitlənmə tam itmir, bir qədər

55

Şəkil 15. Ferromaqnetikin maqnitlənməsinin Ι maqnitləndirən sahədən H asılılığı. qiymətə malik olacaq, Ιrs buna bir tam dövrün doyma qalıq maqnitlənməsi deyilir. Əgər biz istəsək ki, maqnitlənməni sıfıra endirək, onda, əvvəlki sahənin əks istiqamətində ferromaqnetikə sahə ilə təsir etməliyik. Bu sahənin gərginliyinə Hc koerstiv qüvvə deyilir. Əks istiqamətdə sahəni artırmağa davam etsək yenidən doyma halına çatacayıq. Sahəni azaltmaqla H=0-da -Ιrs alacayıq.

Əgər maqnitləndirici sahənin H dəyişməsi doyma halına qədər maqnitlənmə üçün kifayət deyilsə, onda bizim hal üçün histerezis ilgəyi almış olarıq (əyri 3). Bu halda alınan qalıq maqnitlənmə Ιr verilmiş H sahəsi üçün normal maqnitlənmə adlanacaqdır. Həmin ferromaqniti ilkin halına gəlməsi üçün ferromaqnetiki Küri temperaturundan sabit maqnit sahəsi olmayan yerdə soyutmaqla, yaxud da sahə sıfıra qədər azalan dəyişən maqnit sahəsinin köməyilə almaq olar. Birinci halda maqnitsizləşdirmə halına mütləq sıfır halı adlanır, ikinci isə sıfır halı adlanır. Ferromaqnitin normal maqnitlənməsi zamanı maqnitlənmənin təsir edən maqnit sahəsinin 56

gərginliyindən asılılığını diamaqnit və paramaqnitlər üçün 1-ci formula ilə göstərmək olar, lakin bu halda axırıncılardan fərqli olaraq χ-nın qiyməti zəif sahələrdə maqnitləndirən sahələrin H-ın funksiyasına çevrilir. Ferromaqnitlərin χ-nın maqnit sahəsin-dən asılılığının xarakteri şəkil 16- da verilmişdir.

Sahənin artması ilə əvvəlcə χ artmağa başlayır, sahənin H müəyyən qiymətində χ maksimum qiymətə çatır χmax, və doyma maqnitlənmə sahəsinə yaxın sahədə isə azalmaqla sıfıra yaxınlaşır, maqnitləndirən sahənin sonrakı artımında uyğun olaraq χ nəzərəçarpacaq dərəcədə olmayacaqdır. Ferromaqnitlər üçün χ-nın qiyməti 106 Sİ qədər çata bilər.

Ən yüksək qavraycılıqla yanaşı, başlanğıc maqnit qavray-cılığı χ0 böyük əhəmiyyət kəsb edir, bu qavrayıcılıq sahənin sıfıra yaxın qiymətində olan hissəsidir.

Paleomaqnit təcrübələrində və digər geofiziki tədqi

Şəkil 16. Maqnetitin qalıq maqnitlənməsinin maqnitləndirən sahədən asılılığı (1) başlanğıc sıfır halı, (2) mütləq sıfır halı (maqnitlənmənin əsas əyriləri).

qatlarda χ0 Yerin maqnit sahəsinin qiyməti hüdudunda, yəni 40A/m maqnit qavrayıcılığı kimi təyin

57

edilir. Normal maqnitlənmə əyrisinin gedişi, nəticə etibarı ilə maqnit qavraycılığının sahədən asılı olaraq dəyişməsinin xarakteri kimi, maqnitlənmə prosesi zamanı temperaturun T dəyişməsi ilə nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişir. Hər bir ferro maqnetik üçün maqnit qavraycılığı müəyyən temperaturda, yəni həmin mineralın Küri temperaturunda sıfıra bərabər olur. Bu temperaturda maddə ferromaqnit xassəsini itirir, yəni qalıq maqnitlənmə əldə etmək qabiliyyətinə malik olmur. 1.21. İdeal maqnitlənmə

Əgər ferromaqnetiki dəyişən maqnit sahəsinə yerləşdirmiş olsaq görərik ki, maqnitlik dəyişir. Əgər dəyişən maqnit sahəsinin amplitudasını sıfıra qədər azaltmış olsaq və histerezis əyrisinin maksimumu koordinat başlanğıcı ilə birləşəcək və maqnitlik sıfıra bərabər olacaq. Ferromaqnetikin maqnitsizləşdirilməsi elə beləcə əldə olunur, bu cisimlər maqnit sahəsinə yerləşdirilmədən qabaq -Ιrs, yaxud da Ιr qalıq maqnitlənməyə malik olublar. Nümunənin tam maqnit-sizləşdirilməsi o zaman baş verir ki, təsir edən dəyişən maqnit sahəsinin amplitudası, normal qalıq maqnitlənməni yaradan sahənin amplitudasından böyük olsun. Maqnitsizləşdirmə prosesi sabit maqnit sahəsinin tam olmadığı halda baş verir. Əgər amplitudası səlis azalan dəyişən maqnit sahəsi ilə bərabər ferromaqnetikə sabit maqnit sahəsi H təsir edirsə, onda maqnitsizləşmə baş vermir. Əksinə ferromaqnetik ideal maqnitlənmə əldə edir, bu maqnitlənmənin qiyməti normal maqnitlənmənin qiymətindən nəzərəçarpacaq dərəcədə artıq olacaq. İdeal maqnitlənmə əyrisinin sabit maqnit sahəsinin gərginliyindən asılılığı əsas maqnitlənmə əyrisindən yuxarıda gedir və onunla yalnız doyma halına çatdıqda birləşəcək. İdeal maqnitlənmə əyrisinin gedişi dəyişən başlanğıc maqnit sahəsinin amplitudasından asılıdır. Başlanğıc amplituda nə qədər çox olsa əyri daha yuxarıdan gedər.

Beləliklə, yaranan ideal qalıq maqnitlənmə Ιri bir qədər sabit maqnit sahəsində əmələ gəlir və başlanğıc dəyişən maqnit sahəsinin 58

amplitudası çox olduqca yaranan maqnitlənmə normal maqnitlənmədən yüksək olacaq.

1.22. Temperatur maqnitlənmə Bu növ maqnitlənmə paleomaqnetizm nökteyi-nəzərdən

çox vacibdir, belə ki, bunun köməyilə müxtəliv tip süxurların əldə etdiyi təbii qalıq maqnitlənmənin düzgünlüyünü izah etməyə imkan verir.

Temperatur maqnitlənmə, sabit maqnit sahəsində ferro-maqnetikin soyuması zamanı maqnitlənmə prosesini gös tərir.

Müəyyən amplitudaya malik sabit maqnit sahəsində ferro-maqnetikin əldə etdiyi maqnitlənmənin temperaturdan asılılığı 17-ci şəkildə göstərilmişdir, temperaturun artması ilə maqnitlənmə əvvəlcə artır, sonra maksimum qiymətinə çataraq sonra kəskin azalır və Küri temperaturunda sıfıra

Şəkil 17. Ferromaqnitin sabit maqnit sahəsində Ι maqnit-lənməsinin temperaturdan asılılıq əyrisi. yaxınlaşır. Növbəti soyuma zamanı ferromaqnetikin maqnitliyi kəskin artır və soyuma əyrisi (2-ci əyri)

59

birinci (1-ci əyri) əyridən yuxarıda gedir. Bir qızma siklində başlanğıc və son nöqtələr arasında maqnitlənmə fərqi soyuma zamanı ferromaqnetikin temperatur maqnitlənmə Ιrt əldə etməsi ilə əla qədardır. Maqnitləndirən sahənin sonrakı təsirləri zamanı qalıq maqnitlənmə bir qədər azalacaq, buna da temperatur qalıq maqnitlənmə deyilir Ιrt.

Temperatur qalıq maqnitlənmənin qiyməti verilmiş maddə üçün ilk növbədə normal və ideal магнитлянмялярин qiyməti kimi sabit maqnit sahəsinin qiymətindən асылыдыр. 17-ci şəkildən aydın görünür ki, Ιrt əyrisinin sahənin gərginliyindən asılı olaraq gedişi əsas əyridən yuxarıda gedir. Bu şəkildə göstərilən proses tam temperatur qalıq maqnitlənməni Ιrt göstərir, bu halda maqnit sahəsi Küri temp-raturundan 200 S temperatur qədər təsir edir. Burada alınan termoqalıq maqnitlənmə Ιrt -in verilmiş sahədə son qiyməti ad-lanır. Əgər soyuma mövcud sahədə Küri temperaturundan aşağı tem-peraturda baş verirsə və sahə həmişə təsir etmir, ancaq müəy-yən temperatur intervalında təsir edirsə, onda əldəolunan maqnitlənməyə parsial maqnitlənmə deyilir və Ιrpt < Ιrt dən kiçikdir.

Onu qeyd etmək lazımdır ki, Ιrt maqnitliyi maqnitləndirən sahədən asılı olaraq Ιri ideal maqnitlənmənin son qiymətindən yuxarıda gedirsə, bir qayda olaraq maqnitləndirən sahənin hər biri üçün aşağıdakı nisbət düzgündür.

Ιr < Ιri < Ιrt Bir şərtlə ki, doyma sahəsi oblastı nəzərə alınmasın, çünki bu sahədə hər üç əyri birləşir. Kiçik maqnit sahələrində, xüsusilə Yerin maqnit sahəsində göstərilən üç növ qalıq maqnitlənmələr kəskin nəzərz çarpırlar. Belə hallarda Ιrt/Ιr nisbəti süxurlar üçün bir neçə minə çata bilər. 1.23. Vyazki (zamana görə) maqnitlənmə

Bu növ maqnitlənmə hazırda kifayət qədər öyrənilməmişdir və süxurların maqnetizminin öyrənil- 60

məsində az əhəmiyyətə malik deyildir, çünki ümumi xarakterə malikdir və özünün mövcudluğu üçün sabit maqnit sahəsində zamandan başqa hər hansı xarici sahənin ferromaqnetikə təsiri-nin əlavə olunmasını tələb etmir.

Birinci şəkildə göstərilən əsas əyri zamandan asılı olmayaraq ferromaqnitin sabit maqnit sahəsində saxlanığı müddət ərzində əldə etdiyi normal maqnitlənmə prosesini əks etdirir. Digər tərəfdən cisim maqnit sahəsinə gətirildikdə ani olaraq maqnitlənmir, bu bir qədər gecikməklə baş verir, sahənin təsir müddəti artdıqca maqnitlənmə də artmağa başlayır. Buradan da görünür ki, təsir edən sahə nə qədər çox davam edərsə əsas maqnitlənmə əyrisi daha yuxarıdan gedər və qalıq maqnitlənmənin qiyməti sahə götürüldükdən sonra daha çox olacaq. Lakin qalıq maqnitlənmə də zaman keçdikcə sabit qalmır, zamana görə yavaş-yavaş azalır. Belə özbaşına maqnitlənmə və maqnitsizləşmə bütün ferromaqnitlərin maqnit xassəsinə aiddir. Bu manit vyazkiliyi adını alıb. Uzun müddət sabit maqnit sahəsində əmələ gəlmiş qalıq maqnitlənmə qalıq vyazki maqnitlənmə adlanır Ιrv , kimi işarə olunur.

Vyazki maqnitlənmə, maqnitlənmə əyrisinin başlanğıcı-na, yəni kiçik maqnitlənmə sahəsinə təsadüf edir. Məlumdur ki, kiçik sahələrdə (buraya Yerin maqnit sahəsini aid etmək olar) maqnitlənmə prosesi əsasən domenlər arasında sərhədlərin yerdəyişməsi ilə əlaqədardır. Domenlərin sərhədinin yerdəyişməsi maqnit sahəsi vasitəsilə təsir etdikdə də dayanmır, bu yerdəyişmə istilik hərəkət enerjisinin flüktasiyası vasitəsi ilə davam edir. Xarici sahənin təsir müddətinin artması ilə domenlərin sərhədi əlavə yerdəyişməyə məruz qalır və domenin həcmi artdıqca artır.

Vyazki maqnitlənmə prosesi həmçinin temperaturdan asılıdır, temperatur artdıqca maqnitlənmə daha intensiv gedir və proses az müddət ərzində baş verir, bu müddət ərzində həm domenin həcmi, həm də maqnitlik artmağa başlayır, maqnitlənmə maqnitləndirən sahə istiqamətində yönəlir.

Vyazki maqnitlənmə prosesi eyni zamanda temperaturdan asılıdır, temperatur artdıqca proses

61

daha intensiv gedir və qızma intervalı aralarındakı zaman azalır. Ferromaqnitlərdə maqnit vyazkiliyinin ölçü vahidi olaraq relaksasiya zamanı götürülür, yəni R.V.Telesinin təyininə görə yeni maqnit halının yaranmasına sərf olunan zamandır, yəni maqnitləndirən sahənin verilməsi, yaxud sahənin dəyişməsi zamanıdır. Bunu eyni zamanda vyazki maqnitlənmə halının başa çatmasına sərf olunan zaman kimi güman etmək olar. Maqnit sahəsini qoşandan sonra τ мах keçdikdə qalıq maqnitlənmə e dəfə azalır. Bu vaxta qədər vyazki maqnitlənmə üçün relaksasiya zamanı heç bir süxur üçün təyin olunmayıb. Süxurlarda vyazki maqnitlənmənin artma prosesi arasında fövqəladə böyük zaman tələb edir və bu prosesin laboratoriya şəraitində təcrübi olaraq başa çatmasının mümkün olmadığı məlum olmuşdur. Yerin maqnit sahəsində süxurların bir neçə ayda əldə etdiyi vyazki maqnitliyi bu sahədə əmələ gələn normal maqnitlənmədən yüz dəfələrlə çox olur (şəkil 5 - ə. bax ). Ιrv - ni zamandan asılı olaraq maqmatik süxurlar üçün aşağıdakı formula ilə ifadə etmək olar. rorv Ι−Ι =S(lgt-lgt0)-S′lgt′ (2) burada Ιro to zamanı süxurun əldə etdiyi qalıq maqnitlənmədir. t′ sahənin verildiyi zamandır. Əgər vyazki maqnitlənməni sahə qoşulduqdan 1 dəqiqə sonra ölçmə aparırıqsa, onda (2) ifadə xeyli sadələşir. +Ι=Ι rorv Slgt burada t dəqiqələrlə ölçülür. Bu ifadə Ιrv - nin son hüdudunu təyin etmir, t-nin sonsuzluğa yaxınlaşması fiziki olaraq mənasız olur.

1.24. Kimyəvi maqnitlənmə Maddənin bütün dəyişmələrində maqnit sahəsi iştirak

edirsə və yeni ferromaqnetikin yaranması ilə müşayiət ol-unursa, maddənin paramaqnit vəziyyətindən ferromaqnit vəziyyətinə, ferromaqnitin kristalik strukturunda dəyişikliklər, normal maqnitlənmə ilə birlikdə əlavə qalıq maqnitlənmə Ιrs 62

əmələ gəlirsə, bu kimyəvi maqnitlənmə adını alır. Bu maqnitlənmənin qiyməti Ιr - in qiymətindən xeyli az olur. Kimyəvi maqnitlənmənin əmələ gəlməsini α-hematitin maqne-titə, maqnetitin γ-hematitə, nəhayət γ-hematitin α-hematitə izotermik keçidi zamanı müşahidə olunur. Məhz kimyəvi maqnitlənmə süxurlarda hematitlə əlaqədardır.

1.25. İstiqamətlənmiş maqnitlənmə Əgər mayedə üzən istənilən növ qalıq maqnitlənməyə

malik olan kiçik hissəciklər maqnit sahəsində olduqda sakitcə çökürlər, sonrakı proseslərdə bu hissəciklərin maqnit momenti təsir edən sahə istiqamətində istiqamətlənərək qalıq maqnitlənmə əmələ gətirir və istiqamətlənmiş maqnit adlanır.

Bu maqnitlənmənin qiymətini ferromaqnit hissəciyin maqnit momentlərinin m-in orta qiymətindən, zənginliyindən σ (1sm3-də olan hissəciklərin sayı) maqnit sahəsinin gərginliyindən H, çökmə müddətindən t, fırlanmaya nisbətən suyun özüllüyündən λ asılıdır.

T.Naqataya görə (1962) istiqamətlənmiş maqnitlənmə Ιrv təxminən aşağıdakı düsturla təyin edilir.

Ιro=mσth( tmHλ

⋅32 )

Həqiqətdə isə istiqamələnmiş maqnitlənmənin qiyməti bundan nəzərəçarpacaq dərəcədə kiçik olacaq, (xüsusilə də kiçik hissəciklər üçün) bu istiqamətləri pozan braun hərəkəti hesabına olur.

Ιrv-nin istiqaməti eyni ölçülü hissəciklər üçün H-ın istiqaməti ilə üst-üstə düşür. Əgər hissəciklər uzun nazikdirsə onda uzununa oxu m üstünlük təşkil edir, belə hissəciklərin çökməsi zamanı üfiqi müstəvidə Ιrv yaranır və istiqaməti üfiqiyə daha yaxın olur, nəinki H-ın istiqamətinə. Təcrübələr göstərir ki, üfiqi istiqamət ilə Ιrv vektoru arasındakı J bucağı ilə əyilmə bucağı Jə arasında aşağıdakı

63

asılılıq var. tgJ=f tgJə Burada f əmsalı dənənin fırlanmasından asılıdır. 1.26. Dinamik maqnitlənmə Əgər sabit maqnit sahəsilə birlikdə ferromaqnitlərə

dəyişən mexaniki yüklə təsir edildikdə dinamik maqnitlənmə əmələ gəlir və Ιrd kimi işarə olunur. Bu eyni zamanda normal maqnitlənmənin qiymətindən yüksək olacaq. Ιrd - ni nümunəni burmaqla, yaxud sıxılma yolu ilə almaq olar. Ιrd - nin qiyməti vurmanın sayından və maqnit sahəsinin gərginliyindən asılıdır və onun artması ilə artır. Bu asılılığın xarakteri 18-cı şəkildə göstərilmişdir. Ιrd-nin

Шякил.18.Йерин магнит сащясиндя габро нцмуня-

синдя зярбядян сонракы галыг магнитлянмянин артмасы (Т.А.Иванова вя В.А. Шапиройа эюря). Яйрилярин мцхтя-лифлийи нцмунянин мцхтялиф охлар цзря магнитлянмя просесиня ясасян (х,й, з), нцмунянин формасы иля ялагя-дардыр. истигамяти тя sir edən qüvvənin istiqamətindən asılı ol mayaraq maqnit sahəsinin istiqaməti ilə eynidir (V.A.Şapiro, H.A. İvanov, 1965). Ιrd-nin süxurlarda əmələ gəlməsinin seyismik və tektonik proseslərin hesabına

64

olmasını deməyə əsas var. Belə maqnitlənmənin yaranması mürəkkəb proseslər zamanı mövcud olur, eyni zamanda təsir edən temperatur və dəyişən yükü və s. misal gətirmək olar. Süxurların təbii qalıq maqnitliyini öyrəndikdə bu cür amillərin təsirini nəzərə almaq lazımdır.

1.27. Süxurların təbii qalıq maqnitliyi Süxurlarda təbii qalıq maqnitlənmə Ιn bir qayda olaraq

çox mürəkkəb əmələgəlməyə malikdir. Bunlardan biri fiziki-kimyəvi amillərin çox cəhətliyidir, bu amillər birlikdə süxur əmələ gəldikdə və sonrakı dövrlərdə təsir edirlər. Yuxarıda göstərdiyimiz kimi belə təsirlər müxtəlif növ maqnitlənmələrin əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır, bu da süxurlarda müxtəlif nisbətlərdə eyni zamanda mövcud olur. Müxtəlif növ maqnitlənmələr süxurlarda müxtəlif dövrlərdə əmələ gələ bilər, uyğun olaraq müxtəlif maqnitlənmələr əldə edə bilər, buna uyğun olaraq Yerin maqnit sahəsinin zamana görə istiqamətinin dəyişməsini də özündə əks etdirir. Çox hallarda süxurlarda bir neçə növ ferromaqnit dənələr olur, müxtəlif növ maqnitlənmələr ola bilsin müxtəlif dənələrlə əlaqədar olsun.

Əgər nəzərə alsaq ki, müxtəlif növ ferromaqnitlər və qalıq maqnitlənmələr bir-birindən maqnit stabilliyinə görə kəskin fərqlənirsə onda aydın olur ki, süxurlarda təbii qalıq maqnitlənmə nə qədər mürəkkəb mənşəyə maliklir. Bir qayda olaraq Ιn-in öyrənilməsində biz eyni zamanda süxurlarda mənşəyinə, maqnitlənmə vektorunun stabilliyinə, bir-birindən asılı olmayan mövcud olan və müxtəlif qanunlarla dəyişən maqnitlənmələrlə işləyirik.

Tam aydındır ki, bütün süxurlar ferromaqnit minerallar saxlayırlar və Yerin maqnit sahəsində olduğundan həmin sahə ilə normal maqnitlənirlər. Əgər Yerin maqnit sahəsi istiqamətini dəyişirsə onda normal maqnitlənmənin də istiqaməti dəyişir, onda Ιr in maqnitlənməsi prinsip etibarı ilə paleomaqnitologiyanı maraqlandırmamalıdır, çünki burada Ιn-in təyininə baxılır, belə ki, bu qədim maqnitlənmənin qiy-mət və istiqamətini yaddaşında saxlayır. Ondan başqa

65

Yerin maqnit sahəsində normal qalıq maqnitlənmə çox kiçik qiymətə malikdir 0,01χHT-dən az HT Yerin maqnit sahəsidir.

Süxurun əmələ gəlmə şəraiti vyazki maqnitlənmənin əmələ gəlməsi üçün xüsusilə əlverişlidir. Vyazki maqnitlənmə kiçik sahə intervalında nisbətən intensiv yaranır, buraya Yerin maqnit sahəsini aid etmək olar. Süxurların bu sahəyə gəlməsi miliyon illərlə hesablanır. Ona görədə Ιn təbii qalıq maqnitlənmənin bir komponenti həmişə vyazki maqnitlənməyə malikdir, istiqaməti isə Yerin müa sir maqnit sahəsinin istiqaməti ilə eyni olur. Ιrv-nin qiyməti bir çox süxurlar üçün 0,6-0,8χHT hüdudunda dəyişir, buna baxmayaraq, bu Ιn-nin cüzi bir hissəsini təşkil edir.

Bütün süxurların əmələ gəlmə dövrü və sonrakı dövrlərdə qızmaya məruz qalır, bu süxurlar Yerin maqnit sahəsində soyuduqda temperatur qalıq maqnitlənmə əldə edir. Temperatur qalıq maqnitlənmə, xüsusilə o süxurlarda əmələ gəlir ki, süxurlar mövcud olduğu bu və ya digər dövrlərdə temperatur süxurun tərkibində olan ferromaqnit min-eralların Küri temperaturundan yüksək olsun. Buraya bütün ef-fuziv və intruziv süxurlar aiddir. Süxurlarda tam temperatur maqnitlənmə 100⋅χHT qiymətinə qədər çatır, maqnitli süxurlar ən yüksək mütləq qiymətinə 10 SQS (yaxud Tl) çatır. Göstərildiyi kimi temperatur maqnitlənmə, maqnitlən-mələrin ən stabili və xarici təsirlərə davamlısıdır. Məsələn, əgər biz Yerin maqnit sahəsində süxurda temperatur maqnitlənməyə bərabər normal qalıq maqnitlənmə əldə etmək istəyiriksə, onda süxura orta hesabla 20-dən 200 Erstedə qədər sahə ilə təsir etmək lazımdır. Demək olar ki, Ιrt qalıq maqnitlənməsi əmələ gəldikdən sonra Yerin maqnit sahəsinin dəyişməsi temperatur qalıq maqnitlənməyə nəzərəçarpacaq dərəcədə təsir edə bilməz.

Süxurlar soyuduqdan sonra əldə etdiyi qalıq maqnit-lənməni uzun müddət saxlaya bilir, bu maqnitlənmənin istiqaməti süxur soyuduqda mövcud olan sahənin istiaməti ola-caq və Yerin indiki maqnit sahəsinin istiqamətindən kəskin fərqli olacaq. Elə püsgürmə süxurların

66

keçmişdə əldə etdiyi temperatur qalıq maqnitlənmə faktiki olaraq bu süxurları paleomaqnit məsələlərin həllində istifadə etməyə imkan verir. Ferromaqnit dənələrin temperatur qalıq maqnitlənməsi bəzi hallarda metamorfik və çökmə süxurları paleomaqnit nöqteyi nəzərdən öyrənməyə şərait yaradır.

Beləliklə, aydın olur ki, maqmatik süxurlar induktiv nor-mal maqnitlənmədən χHT –dən başqa ən azı iki növ maqnitlənmə əldə edir: temperatur qalıq maqnitlənmə süxurda əmələ gəldiyi dövrdən bəri saxlanıb gələn, (yaxud axırıncı dəfə yüksək temperatur qədər qızdığı dövrdə) və istiqamətli maqnitlənmə Yerin qədim dövrlərə malik olduğu maqnit sahəsi istiqamətində əldə olunan və vyazki qalıq maqnitlənmə istiqaməti süxurun yaşı boyunca dəyişən bu dəyişmə Yerin maqnit sahəsinin dəyişməsinə uyğundur, hazırki, dövrdə Yerin maqnit sahəsinin müasir istiqamətinə yaxındır. Ιn vektoru kimi qəbul olunmuş yekun vektorun istiqaməti bir qədər aralıq istiqamətdə yönəlir, qədim maqnit sahəsinin istiqamətindən uzaq olduqca və indiki maqnit sahəsinin istiqamətinə yaxınlaşdıqca aradakı nisbət böyük olur Ιrv/Ιrt . Lakin maqmatik süxurlarda Ιn-nin istiqamətinin ilkin temperatur qalıq maqnitlənmədən Ιrt kənara çıxması təkcə vyazki ümumi paylanmaya malik olan maqnitlənmənin təsirindən yox, eyni zamanda ikinci əmələ gəlmiş başlanğıc maqnitlənmənin komponentindən, digər tərəfdən bu lokal səbəblərdən və süxurun tarixində baş verən digər geoloji xüsusiyyətlərindən asılı olacaq.

Maqmatik süxurlarda bunlar ikinci maqnitlənmə kom p-onentləri içərisində xeyli çox yayılmışı kimyəvi maqnitlən-mədir, çünki süxurun mövcud olduğu dövrdə bu və ya digər dərəcədə fiziki kimyəvi proseslər baş verir, bu da oksidləşmə prosesində süxurun ilkin tərkibini və strukturunu dəyişdirir, yeni mineralların yaranmasına və ilkin mineralın dağılmasına və bərpa prosesində, yenidən kristallaşma bərk məhlulun dağılması prosesi və s.-yə gətirib çıxarır.

Əgər süxurun mövcud olduğu dövrdə mineral ikinci dəfə Küri temperaturundan aşağı

67

temperaturda qızmaya məruz qalırsa onda proses maqnitlənmə əmələ gətirir.

Tektonik hərəkətlər zamanı maqmatik süxurlar dəyişən mexaniki təsirə məruz qalır, bu da öz növbəsində dinamik maqnitlənməyə səbəb olur. Nəhayət, bəzi süxurlarda qalıq maqnitlənmə, digər bir komponentə əldə edə bilər, bu da ildırımın düşməsilə müşayiət olunan maqnit sahəsini göstərmək olar. Bu maqnitlənmə normal maqnitlənmə olacaq, ancaq təsir edən sahə Yerin maqnit sahəsindən 100 dəfələrlə çox olacaq.

Maqmatik süxurlarda təbii qalıq maqnitlənmənin ikinci komponenti müxtəlif dövrlərdə Yerin dəyişən maqnit sahəsində yarandığından müxtəlif istiqamətə malik ola bilərlər.

Beləliklə bu süxurlarda əmələ gələn təbii qalıq maqnit-lənmələr ümumilikdə götürsək bir sıra müxtəlif geoloji dövrlərdə tədqiqata qədər əmələ gələn müxtəlif istiqamətli və qiymətli müxtəlif dərəcədə dağılaraq pozulmuş maqnit-lənmələrdən ibarət olacaq.

Lakin paleomaqnit tədqiqatların təcrübəsindən görünür ki, bəzi hallarda təbii qalıq maqnitlənmə çox sadə əmələgəlməyə malikdir və maqnitlənmənin ikinci komponenti ya asanca aşkar olunur, yaxudda onun ilkin təbii temperatur qalıq maqnitlənmədən kiçik qiymətə malik olduğundan onu nəzərə almamaq olar.

Süxur maqnetizmində Q faktorunun təyini az əhəmiy-yətə malik deyil, bu qalıq maqnitlənmənin induktiv maqnit-lənməyə nisbəti ilə təsvir olunur. Biz atıq gördük ki, Yerin maqnit sahəsi halında bu nisbət, məsələn, normal maqnitlənmədə 0,01 vyazki maqnitlənmədə 0,6-0,8 qədər artır, temperatur qalıq maqnitlənmə üçün isə bu nisbət bir neçə on hüdudunda dəyişir. Beləliklə, Qn in belə

Qn=r

n

ΗΙ

0χ

qiymətləndirilməsi Ι maqnitlənməsinin fiziki şəraiti haqda məlumat verə bilər.

Qırıntılı mənşəyə malik olan çökmə süxurlar 68

aşağıdakı kimi əmələ gəlir. Ana süxurlar aşılanaraq yuyulduqda bu süxurun kiçik ferromaqnit hissəcikləri su vasidəsilə yuyulur. Bunlardan lap kiçikləri malikdik, bu ferromaqnitin özünə məxsus özbaşına maqnitlənən domenlərdir. İri hissəciklər bir neçə domenlərdən ibarət olduğundan ana süxurun tərkibindəki maqnitlənməni, yəni temperatur qalıq maqnitlənməni saxlayacaq. Su hövzələrinə düşdükdə bu hissəciklərin maqnitlənmə vektoru çalışacaq, mövcud olan maqnit sahəsi istiqamətində yönələcəkdir. Bu istiqamətlənmənin dərəcəsi Yerin maqnit sahəsinin gərginliyindən, hissəciyin qalıq maqnitlənməsinin qiymətindən, onun forma və ölçülərindən su mühitinin hərəkətinin hərəkətinin xarakteri və qüvvəsindən asılıdır. Çökmə baş verdikdə ferromaqnit hissəciklər özünün istiqamətini saxlamaqla maqnitli olmayan hissəciklərlə birlikdə çökür. Çöküntülər suyunu itirərək burada olan ferromaqnit hissəciklər bərkiyərək cəm vektora malik maqnitlənmə əldə edir, bu istiqamət çökmə əmələ gəldiyi dövrdə təsir edən sahənin istiqaməti ilə eyni olur. Beləliklə, çökmə süxurların təbii qalıq maqnitlənməsi temperatur, yaxud da bir, domenli mənşəyə malikdir, Ιn istiqaməti hissəciklərin çökmə prosesi zamanı istiqamətlənmiş maqnitlənmə ilə yaranmışdır. Çökmə süxurlarda ikinci komponentin əmələ gəlməsinin mənşəyi maqmatik süxurlarda olduğu kimidir.

Süxurların çoxu kristallaşma, yaxud kimyəvi maqnit-lənmə prosesində ilkin qalıq maqnitlənməyə malik olarlar. Bir çox hallarda Ιrs əmələ gəlmə anı da dəqiq qeyd oluna bilər, belə süxurlarda paleomaqnit tədqiqatlarda istifadə oluna bilər. Bu cür süxurlara sintetik qədim torpaqları, lateritləri və bir neçə digər konqresiyaları, hidrotermal və çökmə mənşəyə malik olan əmələgəlmələri misal gətirmək olar. Bu qrupa hidrotermal və çökmə mənşəli bəzi dəmir filizlərini aid etmək olar. Bütün bu süxurları şərti olaraq kimyəvi çökmə süxurlar adlandırmaq olar.

Metamorfik süxurlar metamorfikləşmə prosesində qalıq maqnitlənmə əldə edə bilər, bunun mənşəyi metamor-fikləşmənin növündən asılıdır, yəni kimyəvi, temperatur qalıq, parsial, yaxud dinamik maqnitlənmə ilə

69

əlaqədardır. Metamorfikləşmə prosesi ilkin qalıq maqnitlənməni ya

tamamilə yox edir, ya da bir hissəsini pozur. Buna baxmayaraq metamorfik süxurlarda paleomaqnit tədqiqatlarda o halda istifadə oluna bilər ki, onların maqnitliyi stabildir və metamorfikləşmə zamanı haqda məlumat almaq olsun.

Beləliklə, biz təbii qalıq maqnitlənmənin ümumi halda əmələ gəlməsi nəzərdən keçirdik.

Süxur əmələ gəldikdə əldə etdiyi maqnitlənmənin Ιn həmin dövrdə mövcud olan Yerin maqnit sahəsinin istiqa-mətinin bir-birinə uyğun gəlməsinin səbəbi üzərində dayanaq. Onu demək lazımdır ki, süxurların əldə etdiyi maqnitlənmənin istiqaməti təsir edən sahə istiqamətində olması o vaxt mümkündür ki, təsir edən sahə izotrop quruluşa malik olsun. Həqiqətdə isə çox hallarda maqnit xassələrində anizatropiya müşahidə olunur, xüsusilə o süxurlarda müşahidə olunur ki, tekustura açıq aydın görünür və süxurlar bir istiqamətdə təzyiqə məruz qalır. İki növ maqnit anizatropiyası mövcuddur: kristalloqrafik və formaya görə anizatropiya. Kristalloqrafik maqnit anizatropiya kristalda ferromaqnit mineralın asan və çətin maqnitlənmə oxlarının olması hesabınadır, bunu müəyyən kristalloqrafik ox adlandırmaq olar, müxtəlif minerallarda müxtəlif qəfəs yaradır. Monokristalın maqnitlənməsi zamanı maqnitlənmə vektoru maqnitləndirən sahənin istiqamətindən yaxın asan maqnitlənmə oxuna tərəf kənara çıxır. Buna görədə süxurda ferromaqnit kristalın oxu bir neçədirsə bunlarla bağlı olan ilkin qalıq maqnitlənmənin istiqaməti Yerin qədim maqnit sahəsinin istiqamətilə eyni olmayacaq.

Süxurlar üçün formaya görə anizatropiya daha çox əhəmiyyət kəsb edir, çünki ferromaqnit cisimin maqnitlənməsi təkcə xarici sahədə yox, eyni zamanda həmin cisimin kütləsinin yaratdığı sahəsində baş verir. Cisimin forması izometrik deyilsə maqnitlənmə vektoru maqnitləndirən H sahənin istiqamətindən cisimin uzun oxu istiqamətinə yönələcəkdir. Maqnitlənmənin böyük qiymətində və cisimin çox 70

uzun olması zamanı kənara çıxması müşahidə olunmasıdır. Maqnit xassəsinin anizatropiyası forma effektinə əsas-

lanır, süxurlarda bu iki növ müşahidə olunur: mikroskopik və makroskopik. Makroskopik anizatropiya geoloji cisimin forması ilə əlaqədardır, mikroskopik anizatropiya isə süxurla bağlı olan ferromaqnit mineralın uzanması və yastılaşması istiqamətilə əlaqədardır.

1.28. Qalıq maqnitlənmənin stabilliyi Bu paraqrafda ferromaqnitlərin qalıq maqnitlənməsinin

ümumi halda baxmaqla yanaşı, onun səciyyələndirilməsi və paleomaqnetizmin praktiki məsələlərinin həll edilməsinə baxılacaq.

Süxurların qalıq maqnitlənməsinin stabilliyi və onun tədqiqi üsulları öz həllini kitabın növbəti bölməsində tapa caq-dır.

İstənilən növ qalıq maqnitlənmənin stabilliyi, yaxud xarici sahələrin təsirinə davamlılığı-onun qiymət və istiqa-mətinin saxlanmasıdır. Əlbəttə, qalıq maqnitlənmə bir çox faktorların təsirindən dəyişə bilər, sabit və dəyişən maqnit sahəsi, temperatur, mexaniki təsirlər, kimyəvi və mineraloji dəyişmələr, nəhayət relaksasiya hadisələri, yəni bizim saydığımız faktorların hamısı sabit maqnit sahəsinin təsiri olduq da ferromaqnitlərdə əlavə maqnitlənmə, yəni bu və ya digər növ qalıq maqnitlənmə yaradır. Sabit maqnit sahəsi olmadıqda göstərilən təsirlər istənilən qalıq maqnitlənmənin qiymətini azaldır və təsir edən amillərin intensivliyinin böyük qiymətində qalıq maqnitlənmənin tam yox olmasına səbəb olur. Hər bir faktorun təsiri ilə qalıq maqnitlənmənin qiymətinin azalmasının özünə məxsus fiziki mahiyyəti var. Buna görə də stabillik bu amillərin hər birinin təsirinə stabilliyi ilə ölçülür. Hər hansı amilin təsirinə təyin olunmuş kriteriya digər amilin təsirinə təyin olunmuş kriteriya üçün istifadə oluna bilməz.

Qalıq maqnitliyin davamlılığı maqnitsizləşdirmə əyri-sində özünü büruzə verir, bu əyri qalıq maqnitlənmənin qiymətinə xarici amillərin təsirindən asılılığını

71

göstərir: dəyişən maqnit sahəsinin başlanğıc amplitudası, temperatur, zaman, təzyiq və s. göstərmək olar. Bu əyrilərin ümumi gedişinin xarakteri qalıq maqnitlənmənin stabilliyinin kriteriyası ola bilər. Misal üçün qalıq maqnitlənməyə maqnit sahəsinin təsirinə baxaq. Burada qeyd etmək yerində olardı ki, sabit və dəyişən maqnit sahəsi ilə maqnitsizləşdirmə arasında müəyyən əlaqə mövcuddur, bunu aşağıdakı kimi nümayiş etdirmək olar. Tutaq ki, ferromaqnetik sabit maqnit sahəsində H0 maqnitlənən zaman Ιrο qalıq maqnitlənmə əldə edir (şəkil 19). Əgər biz əvvəlki sahənin əksinə H1< H0 sahə ilə təsir etsək qalıq maqnitlənmənin azaldığını müşahidə etmiş oluruq bunu şəkil 19 - da görmək olur Ιrο. Əgər Ιr0 qalıq maqnitlənməyə başlanğıc amplitudu H1-dən dəyişən azalan maqnit sahəsi ilə təsir etsək, onda maqnitlənmənin dəyişməsi qırıq xətlə baş verir, onda maqnitsizləşdirmə nəticəsində mагнит lənmənin Ι`r1> Ιr1 bunların fərqi Ι!r1- Ιr1 qalıq maqnitlənmənin elə qiymətini təşkil edir ki, Η1 sahəsində maqnitlənmə kimi olur, yəni Ι!r1> Ιr1 = Ιr. Elə sabit və dəyişən maqnit sahələrinin təsirilə maqnitsizləşdirmə arasında əlaqə bundan ibarətdir.

Şəkil 19. Dəyişən və sabit maqnit sahəsilə maqnitsizləşdirmə prosesi arasında əlaqə.

20-ci şəkildə sabit və dəyişən maqnit sahələrin təsirilə Ιr0-ın maqnitsizləşdirilməsi-(1) sabit maqnit sahəsilə, (2) dəyişən maqnit sahəsilə, həmçinin (3) maqnitləndirən sahə ilə 72

asılılıq əyriləridir. Bu üç əyri normal maqnitlənmə halı üçün doyma halından kiçik sahələr üçün tənliyi ilə əlaqədardır. Dəyişən maqnit sahəsi ilə qalıq maqnitlənmənin maqnitsizləşdirilməsi həmişə sabit maqnit sahəsilə maqnitsizləşdirmədən yuxarıda gedir. Qalıq maqnitlənmənin tam dağılması üçün verilən sahə, yəni Ιrο = 0 dağıdıcı sahə adlanır. Η′

s kimi işarə olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, ferromaqnetik dağıdıcı sahənin

təsirindən sonra maqnitsiz halda olur, o maqnit fazalarının qarşılıqlı dayanıqsız tarazlıq fazasında olur. Bu tarazılıq ferromaqnetiki dəyişən maqnit sahəsilə təsir etdikdə yaxud da qızdırdıqda və ya zamanla təsir etdikdə, pozulur. 20-ci şəkildə 4-əyri ferromaqnetiki dəyişən maqnit sahəsində Η′ sahəsilə maqnitsizləşdirdikdə maqnitlənmənin dəyişməsini göstərir. Əvvəlcə qalıq maqnitlənmə artır, H=H′

c bərabər olduqda maqnitlənmə maksimum qiymətə çatır, sonra isə azalmağa başlayır, bu azalma ikinci əyridəki başlanğıc maqnitlənmə Ιro kimi gedir. Beləliklə, qalıq maqnitlənmənin stabilliyi sabit və dəyişən maqnit sahəsinin təsirinə nisbətən maqnitsizləşdirmə əyriləri ilə xarakterizə (səciyyələnir) olunur, eyni zamanda uyğun olaraq H′

c parametri və təsir edən dəyişən Hd sahəsi qalıq maqnitlənməni sıfıra qədər azaldır.

Dəyişən sahənin qiyməti adətən məlum yaxınlaşma ilə təyin olunur, yəni Ιr (H) əyrisinin asimmetrik xarakterinə görə çox hallarda belə təyinetmə təcrübi tələbləri təmin edir. Qiymətlərinə görə bərabər olan müxtəlif növ maqnitlənmələr ardıcıl olaraq sabit maqnit sahəsinin müxtəlif qiymətlərində alınan maqnitlənmələr maqnit sa həsinin təsirinə nisbətən müxtəlif stabilliyə malik olacaq. Ən böyük stabilliyə temperatur qalıq maqnitlənmə malikdir Ιrt. Kimyəvi maqnitlənmənin stabilliyi Ιrc çox az öyrənilmişdir, ancaq məlumdur ki, o böyük intervalda

73

Şəkil.20. Qalıq maqnitlənmənin dəyişmə əyrisi 1-Maqnit sahəsinin əks istiqamətində təsir edən sabit sahə; 2- dəyişən maqnit sahəsilə təsir etdikdə; 3-maqnitsizləşdirilmiş haldan sabit maqnit sahəsinin təsirilə; 4-dəyişən maqnit sahəsinin təsirilə. dəyişir bir çox hallarda stabilliyi Ιrt-nin stabilliyinə yaxınlaşır. Ən az stabilliyə ideal qalıq maqnitlənmə Ιri malikdir. Vyazki maqnitlənmənin Ιrv davamlılığı əmələ gəlmə zamanı artdıqca artır. Ιrv- nin ən yüksək həddi təcrübi olaraq hələ qiymətləndirilməyib və Ιrv - nin stabillik hüdudu hələlik təyin edilməmişdir.

Laboratoriya şəraitində mümkün olan Ιrv-nin qiyməti bir qayda olaraq dəyişən maqnit sahəsi ilə maqnitsizləşdirmə Ιrvi

əyrisindən aşağıda gedir. Bundan aşağıda Ιrd dinamik Ιr normal maqnitlənmənin əyrisi gedir. Ιr-in tam maqnitsizləşməsi dəyişən maqnit sahəsinin başlanğıc amplitudunda, yəni bu maqnitlənməni yaradan sahənin qiymətinə bərabər sahədə baş verir. Digər növ maqnitlən- mələrin dəyişən maqnit sahəsilə maqnitsizləşdirilməsinin qiymətindən 74

nəzərəçarpacaq dərəcədə yuxarı olur. 21-ci şəkildə eyni qiymətli sonluğa malik olan müxtəlif növ maqnitlənmələrin maqnitsizləşdirmə əyrisi başlanğıc qiymətlər vahidində veril-mişdir.

Şəkil 21. Müxtəlif növ və müxtəlif qiymətli maqnitlənmələrin

dəyişən maqnit sahəsi ilə maqnitsizləşdirilməsi: 1-temperatur qalıq; 2-ideal; 3-vyazki; 4- dinamik; 5-normal.

Maqnitlənmənin qızmaya davamlılığını temperatur maq-nitsizləşdirmə əyrisi vasitəsilə səciyyələndirirlər. Bu keyfiyyət kriteriyası halda əyrinin gedişi ola bilər, əyrinin qabarığı absis oxunun əks istiqamətində böyük olsa tədqiq olunan maqnitlənmə çox stabildir. Ən böyük stabilliyə temperatur qalıq maqnitlənmə və kimyəvi maqnitlənmə ən az stabilliyə isə normal və vyazki maqnitlənmə malikdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, temperatur maqnitsizləşdirmə stabilliyi təyin etməklə bərabər ferromaqnetikin Küri temperaturunu təyin etməyə imkan verir. Bu, temperaturdan aşağıda qalıq maqnitlənməyə səbəb olur. Qalıq maqnitlənmənin zamana görə stabilliyi təcrübi olaraq pis öyrənilib, çünki laboratoriya şəraitində zaman intervalı məhtuddur, belə olan halda maqnitlənmənin özbaşına dəyişməsi çox azdır. Ferromaqnetizmin əsasnaməsinə görə qalıq maqnitlənmənin stabilliyinə təsir edən maqnit sahəsi

75

və zaman arasında asılılığın olduğu nəticəsinə gəlirik, çünki hər ikisi qismən energetik maniyə ilə səciyyələnir. Bu ferromaqnitin maqnitli halını onun maqnitsizləşmə halından ayırır. Lakin praktiki olaraq bu enerketik maneələrin çox müxtəlifliyə və bunlardan hər hansı birinin təsiri ilə asanlıqla aradan götürmək olur, digərini isə başqa bir təsirlə götürmək olur. Elə buna görə də normal maqnitlənmə Ιr zamana görə vyazki maqnitlənmədən Ιrv davamlı olur. Çox da böyük olmayan sabit maqnit sahəsinin eyni bir qiymətində əldə olunan vyazki və ideal maqnitlənmə dəyişən maqnit sahəsinin təsirinə nisbətən stabilliyi zamana görə alınan stabilliyin nisbəti ilə eynidir (şəkil 22). Buna görə də zamana görə maqnitlənmənin stabilliyi sualı indiyə qədər ümumi halda həll olunmamışdır. Relaksasiya prosesi zamanı maqnitlənmənin özbaşına dəyişməsi aşağıdakı münasibətlə təyin olunur, burada τ relaksasiya zamanıdır. Ι(t)= Ι0 τ/t−l Bu, stabilliyin zamana görə müəyyən kriteriyasıdır, τ qiyməti heç bir maqnitlənmə üçün təyin edilməmişdir.

Bir ferromaqnit mineral müxtəlif növ qalıq maqnitlənməyə və istiqamətə malik ola bilər. Çünki müxtəlif növ maqnitlənmələr müxtəlif proseslərlə yaranır, nümunələrin mürəkkəb maqnitliyə malik olması additivlik nöqteyi-nəzərdən bir neçə komponentin cəmi kimi baxıla bilər. Belə нцмуняни дяйишян магнит сащясиндя yерляшдириб Щ

76

Şəkil 22. Müxtəlif qiymətli stabilliyə malik olan vyazki Ιrv və Ιri maqnitlənmələrin stabilliyi: a - zamana görə; b - dəyişən sahə ilə. Vyazki maqnitlənmə vaxtı t=1000 dəq. H=18 ⋅10−3A/m sahədə. başlanğıc amplitudanın artması ilə əvvəlcə az stabilliyə malik olan maqnitlənmə məs, Ιr ,yaxud Ιrp, sonra bir az stabil olan Ιrv , Ιri , son mərhələdə isə Ιrs və Ιrt olacaq. 23-cü şəkildə dəyişən maqnit sahəsinin təsirilə maqnitsizləşdirmə əyrisi verilmişdir, nümunədə ümumi qalıq maqnitlənmə sıfıra bərabərdir, bu eyni qiymətli müxtəlif istiqamətdə maqnitlənmələrin cəmidir. Maqnitlənmələr əksinə maqnitlənən Ιrt - dən və normal maqnitlənmədən ibarətdir.

77

Şəkil 23. Eyni zamanda iki maqnitlənmə komponentinə malik olan ferromaqnetikin dəyişən maqnit sahəsi ilə maqnitsizləşdirmə əyrisi: temperatur qalıq maqnitlənmə Ιrι və qiymətcə bərabər olan, ancaq bunun əksinə maqnitlənən normal qalıq maqnitlənmə.

1.29. Süxurların paleomaqnit stabilliyi İstənilən paleomaqnit tədqiqatların vəzifəsi keçmiş əsrlər

üçün Yerin maqnit sahəsinin istiqamətinin təyinindən ibarətdir, çünki süxurlar əmələ gəldikdə həmin dövrdə mövcud olan Yerin maqnit sahəsi istiqamətində qalıq maqnitlənmə əldə edir. Süxurların əmələ gəlməsilə bərabər əldə olunmuş temperatur, yaxud istiqamətlənmiş maqnitlənmələr bu məsələnin birqiymətli həllinə imkan verir. Bu məsələnin həllində güclü maqnit anizatropiyaya malik olan maqnitlənmədən və onun təsirindən azad olmaq lazımdır, yəni belə süxurlardan istifadə etmək olmaz. Əgər süxur özünün mövcudluğu dövrü əldə etdiyi maqnitlənməni saxlayıbsa və başqa maqnitlənmə əldə etməyibsə bu paraqrafda baxılan problemin həll edilməsində heç bir problem olmayacaqdır. Buna baxmayaraq ilkin maqnitlənmə zaman keçdikcə maq-nitliyinin bir hissəsini itirir, yəni ilkin maqnitlənmə parçalanır və daimi Yerin dəyişən maqnit sahəsində ikinci maqnitlənmə komponenti əldə edir, bu qiymət və istiqamətcə müxtəlif olur, eyni zamanda ilkin maqnitlənmənin Ιn-nin isti-

78

qamətini müxtəlif dərəcədə fərqli edir. Maqnitsizləşdirmənin təsirinə (sabit, dəyişən maqnit

sahəsi, zaman, qızma və s.) nisbətən, bu və ya digər növ maqnitlənmələr stabillik dərəcəsi yuxarıda göstərilənlərin hamısı birlikdə ilkin təbii qalıq maqnitlənmənin qiymət və istiqamətinin saxlaması sualına cavab verə bilməz.

Demək lazımdır ki, müxtəlif süxurlarda ilkin qalıq maqnitlənmənin dağılması üçün müxtəlif növ təsirlər olunur, həmçinin həmin təsirlərin nəticəsində müxtəlif növ maqnit komponentləri yaranır. Əgər maqnitlənmənin növü məlumdursa stabillik kriteriyası Ιn vektorunun saxlanıb, yaxud saxlanmadığını ehtimal edə bilərik.

Buna görə də süxurlarda ilkin qalıq maqnitlənmə vekto-runun Ιn-nin saxlandığını səciyyələndirmək üçün süxurların yeni paleomaqnit stabilliyi məfhumu daxil edilir, bu Ιn vektorunun stabilliyindən asılı deyil. Paleomaqnitalogiyada laboratoriyada təsir edən sahələr təmiz köməkçi rolu oynayır, bu süxurların ehtimal olunan paleomaqnit stabilliyini qiymətləndirmək üçün istifadə olunur.

Paleomaqnit stabilliyi təyin etmədən əvvəl süxurlarda birinci və ikinci maqnitlənmə terminini şərtləşmək lazımdır.

1.30. Birinci və ikinci maqnitlənmə Ümumi halda süxurlarda qalıq maqnitlənmənin əmələ-

gəlmə prosesinə baxaq. Süxur əmələ gəlmənin birinci mərhə-ləsində (çöküntünün əmələ gəlməsi, lavanın soyuması, məhluldan çökməsi və s.). Süxurda temperatur qalıq, isti-qamətlənmiş və yaxud kimyəvi yolla maqnitlənmə əmələ gəlirsə bunu ilkin, yaxud başlanğıc maqnitlənmə adlandırmaq olar Ιns kimi işarə olunur.

Süxurların başlanğıc maqnitlənməsi zaman keçdikcə azalmağa başlayır, bu maqnit və struktur köhnəlmələrinə görə və ilkin mineralın yavaş-yavaş aşılanaraq dağılması hesabına olur.

Başlanğıc maqnitlənmənin bir hissəsi həmin ana qədər saxlanıbsa bunu ilkin maqnitlənmə adlandırmaq

79

olmaz və Ιn0 kimi işarə edilir. Süxurların əmələ gəldiyi epoxada t0, Yerin maqnit

sahəsinin gərginliyi H0, onda ilkin maqnitlənmənin vektoru olaraq aşağıdakını yazmaq olar.

Ιns =ξo(0….)H0 Ιn0=ξ0(to….)Ho Burada ξo(0….) maqnitlənmənin növündən, tərkibindən, əmələgəlmə şəraitindən və süxurun sonrakı tarixindən, süxurun yaşından və bəzi parametrlərdən asılı bəzi tenzor funksiyasıdır, ξo(0….) to=0 anında süxurun əmələ gəldiyi anda funksiyanın qiymətidir. Mövcud dəyişən maqnit sahəsinin Ho gərginliyində süxurlarda gedən proseslər təkcə ilkin maqnitlənmənin azalmasına yox, eyni zamanda yeni maqnitlənmənin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Yeni ferromaqnitin əmələ gəlməsi, bərk məhlulun parçalanması və vyazki maqnitlənmənin əmələ gəlməsi Yerin dəyişən maqnit sahəsində baş verir H(t). Bu mürəkkəb maqnitlənmə ilkin maqnitlənmədən sonra yaranır və ikinci maqnitlənmə Ιnh adlanır. Beləliklə, birinci və ikinci maqnitlənmələrtəbii qalıq maqnitlənmədəki maqnitlənmələrin cəmi kimi baxılır .

Ιn =Ιn0 +Ιnh kimi göstərilir. Paleomaqnit tədqiqatın qarşısında duran məsələni belə

ifadə etmək olar: məlum Ιn və H1-ə görə süxur əmələ gəldiyi dövrdə Yerin maqnit sahəsinin qiymətini H0 və istiqamətini təyin etməkdən ibarətdir.

Təbii olaraq sual ortaya çıxır, paleomaqnit tədqiqatlar vasitəsilə süxurlarda təbii qalıq maqnitlənmənin qiymət və istiqamətini bilərək süxur əmələ gəldiyi dövrdə Yerin maqnit sahəsinin qiymətini və sahənin gərginliyini təyin etmək olarmı.

Paleomaqnit tədqiqatların təcrübəsi göstərir ki, Ιn və H0 arasındakı asılılıq çox sadədir. Bundan başqa bir çox hallarda kifayət qədər inamla, demək olar ki, süxurlar əmələ gəldiyi dövrdə yaranan təbii qalıq maqnitlənmə müqayisədə çox az dəyiməyə məruz qalıb, bu dəyişməni düzəlişlər verməklə, yaxud da maqnit təmizləməsilə 80

nəzərə almaq olar. Bunları aparmaqda məqsəd ikinci maqnitlənməni yox etməkdən ibarətdir. Bazalt lavalarını, qırmızı rəngli çökmə süxurları və bir çox boz rəngli gilli süxurlar paleomaqnit tədqiqatlar üçün əlverişlidir.

1.31. Qalıq maqnitlənmənin stabilliyi İstənilən növ qalıq maqnitlənmənin stabilliyi, yaxud davamlılığı dedikdə, özlərinin qiymət və istiqamətini dəyişməz saxlama qabiliyyətinə malik olması deməkdir. Qalıq maqnitlənmə müxtəlif səbəblərdən dəyişə bilər: sabit və dəyişən maqnit sahəsinin təsirindən, temperaturun dəyiş-məsindən, kimyəvi və mineraloji dəyişmələrdən, mexaniki təzyiqdən, relaksasiya hadisələrindən, yəni o səbəblərdən ki, ferromaqnit minerallar əlavə olaraq bu və ya digər növ qalıq maqnitlənmə əldə edir. Bu proseslərin hamısı sabit maqnit sahəsi olmadıqda gedirsə, bu təsirlər qalıq maqnitlənməni azaldır, lakin sabit maqnit sahəsinin cüzi bir qiymətində isə maqnitlik tam yox olur. Müxtəlif növ maqnitlənmələrin olması ferromaqnit nümunələrdə energetik maneənin hündürlüyünün bir-birindən fərqlənməsi ilə yox, həmin ferromaqnit cisimlərin özunə məxsus fiziki xassələrindən asılıdır. Ona görə də potensial maneədən keçdikdən sonra bu və ya digər təsirlərə qarşı müəyyən həssaslıq meydana çıxır. Bu həssaslıq maqnit-lənmə zamanı muxtəlif növ qalıq maqnitlənmələrin xarici maqnit sahəsindən asılılığı və eyni zamanda eyni xarici sahədə H muxtəlif qiymətli qalıq maqnitlənmələrin əmələ gəlməsi ilə əlaqədardır. (Jrt, Jri, Crs, Jro və s.). Bu adları çəkilən qalıq maqnitlənmələrin müxtəlif sabitliyə malik olması ilə izah olunur. Sahənin artması ilə ən böyük qiymətə temperatur qalıq mqnitlənmə Jrt bir az yavaş Cri ideal maqnitlənmə, ən zəif artan isə normal maqnitlənmə Jr növü malik olur. Müxtəlif ampli-tudalı maqnit sahəsində eyni qiymət alan müxtəlif növ qalıq maqnitlənmələr dəyişən maqnit sahəsinin amplitutundan asılı olaraq (şəkil 21 ə bax) yuxarıdakı qaydada təqdim olunub. Böyük davamlılığa tam temperatur qalıq maqnit-

81

lənmə Jrt malikdir. Kimyəvi qalıq maqntlənmə Jrs bir az pis öyrənilmişdir və

məlumdur ki, geniş hüdudlarda dəyişə bilər və bir domenli dənəcik ölçüsündə olduqda sabitliyi Jrt-yə yaxınlaşır. Qeyristabilliyə ideal qalıq maqnitlənmə malikdir Ji. Süxurun yarandığı vaxtdan çox zaman keçdikdə vyazki qalıq maqnitlənmənin (Jrv) stabilliyi artır.

Qalıq maqnitlənmənin qızmaya davamlılığı (sabitliyi) temperaturdan asılı olaraq maqnitsizləşdirmə əyrisi ilə xarakterizə olunur. Ən böyük sabitliyə temperatur və kimyəvi qalıq maqnitlənmə növu, ən zəif sabitliyə isə normal və vyazki maqnitlənmələr malikdirlər. Hər bir ferromaqnetik nümunə eyni zamanda bir neçə növ müxtəlif istiqamətli qalıq maqnitlənməyə malik ola bilər. Belə ki, bu və ya digər növ maqnitlənmələrin əmələ gəlməsi müəyyən proses nəticəsində baş verir. Belə bir numunəni dəyişən maqnit sahəsinə h salaraq sahənin amplitudası artdıqca əvvəlcə az stabilliyə malik olan Jr, yaxud Jrpt sonra Jrv, Jri ən axırıncı növbədə isə Crc və Jrt yox olacaqdır (şəkil 20-yə bax) dəyişən maqnit sahəsinin təsiri ilə maqnitsizləşdirmə əyrisi verilmişdir.

1.32. Süxurların paleomaqnit stabilliyi və Ιn-nin əhə-

miyyəti İstənilən paoleomaqnit tədqiqatlarda əmələ gələn əsas

suallardan biri süxurlarda müşahidə olunan qalıq süxurun əmələ gəldiyi dövrlə Yerin maqnit sahəsi arasında əlaqə necədir? Bu suala cavab almaq üçün aşağıdakı məsələləri həll etmək lazımdır: 1. Süxurlarda Ιn maqnitliyinin ilkin Ιno qismini təyin etmək. 2. Ιºn -in qiymət və istiqamətini tapmaq. 3. İlkin qalıq maqnitlənmənin təbiətini öyrənmək və onun Yerin qədim maqnit sahəsilə əlaqəsini bilmək. 4. Ιnº -ın Ho ilə əlaqəsinin xarakterini bilərək Ho - ın qiymət və istiqamətini təyin etmək.

Bu məsələlərdən birincisinin həlli süxurların paleomaq-nit stabilliyinin təyinidir. Üçüncü məsələnin həlli təyin olunan təbii qalıq maqnitlənmənin əhəmiyyəti adlanır.

Paleomaqnit stabillik- ilkin qalıq maqnitlənmənin 82

təmizliyidir. Bu süxurların ilkin qalıq maqnitlənməsinin dağıl-masını və ikinci maqnitlənmənin əmələ gəlməsini, eyni zamanda həmin süxurda bu prosesin intensivliyini təyin edir. Paleomaqnit stabillik-süxurun ilkin təbii qalıq maqnitliyinin istiqamətinin saxlanmasını təyin edən əsas fiziki faktordur. İlkin maqnitlənmənin istiqamətinin dəyişməsi, eyni zamanda Ιn°-la Ιnh arasındakı bucaqdan da asılıdır.

Təbii qalıq maqnitlənmənin əhəmiyyətinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, süxurda təyin olunan ilkin maqnitlənmənin istiqamətinin süxur əmələ gəldiyi dövrdə mövcud olan Yerin maqnit sahəsinin istiqaməti ilə uyğun olmasını və bu sahənin gərginliyinin təyin edilməsindən ibarətdir.

Paleomaqnit stabilliyin ölçüsü olaraq ilkin qalıq maqnit-lənmənin birinci və ikinci maqnitlənmənin cəminin nisbətinə bərabərdir.

hnn

nSΙ+Ι

Ι= ο

S=0 süxur tam stabil deyil, S=1 maqnitlik tam stabildir. Ba-şlanğıc maqnitlənmənin saxlanma ölçüsü başlanğıc qalıq maqnitlənmənin ilkin qalıq maqnitlənməyə nisbətinə bərabərdir.

=nsQ sn

on

ΙΙ

;

S-in qiyməti adətən sadəcə olaraq süxurun maqnitliyinin pa-leomaqnit stabilliyi adlanır. nsQ isə maqnitlənmənin köhnəlməsini göstərir.

Geoloji keçmişdə Yerin qədim maqnit sahəsinin gər-ginliyinin təyinolunma metodikası hələ tam işlənib hazır-lanmamışdır və Yerin maqnit sahəsinin gərginliyinin dəyiş-məsinin geoloji tarixi aydınlaşdırılmayıb və problem olaraq qalır. Hələlik artıq bir həll yolu dəqiqləşdirilib, metodiki cəhətdən işlənib hazırlanmamışdır. Ona görə də hazırda paleo-maqnit tədqiqatlar Yerin maqnit sahəsinin istiqamətinin

83

dəyişməsinin geoloji tarixini öyrənməkdir. 1.33. Süxurlarda əksinə maqnitlənmənin əmələ

gəlməsi problemi Paleomaqnit tədqiqatlarla aşkar olunub ki, çoxlu sayda

süxurlarda təyin olunan qalıq maqnitlənmənin istiqaməti süxu-run indi yerləşdiyi yerdə Yerin maqnit sahəsinin indiki istiqamətinin tam əksinə yönəlmişdir. Süxurların əksinə maqnitlənməsi çox yayılmış hadisədir: süxurlar içərisində stabil Ιn əksinə maqnitlənən süxurların təxminən yarısını təşkil edir.

Çox əhəmiyyətlidir ki, kəsilişdə vulkanogen çökmə seriyalarda düzünə və əksinə maqnitlənən laylar müəyyən stratiqrafik səviyyələr tutur.

Süxurlarda əksinə maqnitlənmə problemi əsas prob-lemlərdəndir və bunun həllinə paleomaqnetizmlə məşqul olan çox sayda geofiziklər ordusu cəlb olunub.

Süxurlarda əksinə maqnitlənmənin əmələ gəlməsinin iki fərziyyəsi öz vaxtında irəli sürülmüşdür. Birinci fərziyyəyə əsasən özbaşına, əksinə maqnitlənmənin bütün hallarında fiziki kimyəvi proseslərlə baş verdiyini izah etmək olar, yəni süxur-ların əksinə maqnitlənməsi Yerin maqnit sahəsinin əksinə maqnitlənməsi hesabına olur.

İkinci fərziyyə inversiya fərziyyəsi təsdiq edir ki, əksinə maqnitlənmənin əsas səbəbi süxurlar əmələ gəldikdə Yerin maqnit sahəsinin indiki maqnit sahəsinin əksinə yönəlməsi he-sabına olması ilə izah olunur. Bu fərziyyəyə əsasən güman edilir ki, bu, Yerin maqnit sahəsinin bir çox dəfələrlə istiqamətini dəyişməsi hesabına olur.

Yerin maqnit sahəsinin qütb yerdəyişməsinə məruz qalması sualına cavab verək, hər şeydən əvvəl, Yerin maqnit sahəsinə malik olması nəzəriyəsinin yaranmasına misilsiz kömək edir.

Bu eyni zamanda həm stratiqrafiaya, həm də geoxro-nologiya elmi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Əgər düzünə və əksinə maqnitlənən layların sərhədi doğrudada Yerin maqnit sahəsinin qütb yerdəyişməsi anı ilə 84

eynidirsə onda bu sərhəd Yer kürəsinin bütün səthində (nöqtə-lərində) sinxron olmalıdır (yəni eyni olmalıdır). Onda geoloqlar geoloji tarixdə bir-birindən min kilometrlərlə uzaqda yerləşən ərazilərdə baş verən müxtəlif hadisələri eyniləşdirmək üçün güclü bir üsul əldə etmiş olurlar. Belə ki, layların (qatların) düzünə və əksinə maqnitlənmə sərhədləri bir çox hallarda 0,5 mln km2 ərazidə artıq sübut olunmuşdur (Xramov 1959; 1953; Eynarson, 1957; 1962 və s.). Burada söhbət yalnız ondan gedir ki, bütün Yer səthində yaşa görə müqayisəni maqnitlənmənin işarəsinə görə aparmaq olarmı?

Əgər elə hal ola bilər ki, süxurların əksinə maqnit-lənməsi Yerin maqnit sahəsinin istiqaməti ilə əlaqədar deyilsə, onda müqayisəni çox kiçik geoloji ərazinin hüduduna qədər kiçiltməliyik.

Süxurlarda özbaşına əksinə maqnitlənməsini bir neçə hallarda laboratoriya şəraitində təcrübə yolu ilə sübut etmişlər (Naqata, 1953; Qusev 1962 və.s.). Bu prosesin mexanizminə Neel (1965) tərəfindən baxılmışdır. İndi özbaşına əksinə maqnitlənmə prosesinin məğzinə baxaq. Süxurlarda əksinə maqnitlənməni üç bir-birindən fərqli hala ayırırlar.

Birinci halda əksinə maqnitlənmə müəyyən növ kristalik quruluşa malik ferromaqnitlərdə rast gəlinir, doyma halına qədər olan bu maqnitlənmələr müxtəlif temperatur dəyişmələrində əmələ gəlir, belə maqnitlənmə kristalik qəfəsdə yüksək temperaturda əldə olunan istiqamətli cəm maqnitlənmə (təsir edən sahəyə paralel) yaradır, ancaq kiçik temperaturlarda bunun əksinə maqnitlənmə yaranır. Laboratoriya şəraitində Yerin maqnit sahəsi təsir etməyən yerdə soyuma prosesi zamanı süxur əksinə maqnitlənirsə bu yalnız müəyyən qrup kristalik quruluşa və tərkibə malik olan ferromaqnitlərdə baş verir.

İkinci tip (növ) özbaşına çevrilmə maqnetikin iki fazalılığı ilə əlaqədardır. Ferromaqnitin maqnitlənmə prosesi § 1-də yazılan kimi gedir, ancaq ayrı-ayrı ferromaqnit dənələr arasında maqnit qarşılıqlı təsiri zəifdir. Əgər ferromaqnit dənələr bir-birinə çox yaxın təmasda olduğu zaman

85

aldığı maqnitlənmə ferromaqnit dənələrin bir-birindən təcrid olunmuş halda aldığı maqnitlənmədən fərqli olacaq. Əgər süxurda ferromaqnit mineral xarici sahənin əksinə maqnit-lənməsi üçün şərait olmalıdır. 1.Süxurda iki müxtəlif komponentli ferromaqnit olmalıdır. 2. Muxtəlif ferromaqnitlərin sıx əlaqəsi (bir-birinə daxil olmaları) olmalıdır. 3. Müxtəlif ferromaqnit dənələrin maqnitlənməsi eyni zamanda olmalıdır. Belə olan halda maqnitlənən dənələrdən biri kifayət qədər maqnitli olmalıdır ki, ikinci ferromaqnit dənəciyi bu sahədə maqnitləndirə bilsin, yəni bir-inci dənənin maqnitliyi elə böyük olmalıdır ki, ikinci dənə maqnitləndikdə bu sahə Yerin maqnit sahəsini yox etsin.

Axırıncı-üçüncü növ özbaşına əksinə maqnitlənmə -bu növ özbaşına əksinə maqnitlənmə «nizamlı- nizamsız» düzülüş. Bu növ özbaşına əksinə maqnitlənmə tərkibcə yaxın olan eyni seriyadan olan bərk məhlullarda (məs, gemoilmenit) müşahidə olunur, yəni bu bərk məhlullardan biri ferromaqnit, digəri isə antiferromaqnitdir. Qemoilmenit seriyasında özbaşına əksinə maqnitlənmə ilmanitin 45-60 mol % miqdarında müşahidə ol-unur.

Birkomponentli, yaxud müxtəlif komponentli təcrid ol-unmuş ferromaqnit dənələr yalnız təsir edən sahə istiqamətində maqnitlənir.

Yerin maqnit sahəsinin qütb yerdəyişməsinə məruz qalmasını sübut edən həlledici faktorlar aşağıdakılardır:

1. İntruziya, yaxud lava ilə yanmış süxurlar tərkibindən və əvvəlki maqnitlənmə istiqamətindən asılı olmayaraq intruziyanın, yaxud lavanın maqnitlənməsi kimi olacaq (ya əksinə, yaxud da düzünə);

2. Eyniyaşlı maqnitliyi stabil olan süxurlar hər yerdə Yerin maqnit sahəsinin bir qütbü istiqamətində təbii qalıq maqnitlənməyə malik olur;

3. Düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların keçid zonalarında In - in qanunauyğun dəyişməsi özbaşına maqnit-lənmə hadisəsi ilə izah edilə bilməz. Bu dörd müddəa aparılan dörd əsas tədqiqatın istiqamətini təyin edir. Bu 86

da Yerin maqnit sahəsinin inversiyasının həllinə yönəlir. Lakin artıq bu tədqiqatlar yaxşı nəticələr verir, bu da aşağıdakılardan ibarətdir: 1.Minlərcə öyurənilən orta və gec 1/4 dövr yaşlı maqmatik və çökmə süxurlarda heç bir əksinə maqnitlənən təbii qalıq maqnitlənmə müşahidə olunmayıb; 2. Alt 1/4 və üst pliosen süxurları tərkibindən və harada yerləşməsindən asılı olmayaraq hər yerdə əksinə ilkin təbii qalıq maqnitlənməyə malikdir.

1.34. Ιn vektorunun Fişer paylanması funksiyasının göstərilmə üsulları

Ιn vektorunun istiqamətinin statistik paylanması zamanı hər bir vektora Ιn - in qiymətindən asılı olmayaraq bərabər hüquq verilir, bu hər bir Ιn istiqamətinə vahid vektorun uzunluğu kimi təsvir olunur.

Təbii qalıq maqnitlənmənin istiqamətinin paylanmasını təhlil etmə imkanına malik olmaq üçün yaxşı olar ki, bərabər aralar proyeksiyasından istifadə olunsun (şəkil 24-25). Çünki bu sahələrin orta proyeksiyalarının sahədə paylanmasına çox az təsir edir. Yerin maqnit sahəsini xarakterizə etmək üçün Ιn

vektorunun meyillik bucağı Di və əyimlik bucağı Ji ilə göstərilir, həmin nöktədə maqnit meyilliyi və maqnit əyimliyi əlavə olunur. Ιn vektorunun paylanma sını göstərmək istəsək adətən polyar proyeksiyadan (şəkil 24) istifadə olunur, Ιn bərabər meyilliyini radius şəkillində proyeksiyaya alır və bərabər əyimlik xəttini isə dairələr

87

Şəkil 24. Bərabər aralı polyar proyeksiya.

üzrə cəmləşdirirlər. Ιn vektorunun istiqamətini sferada bir nöqtə kimi göstərdikdə p0 paylanma funksiyası vahid səthə düşən nöqtələr kimi xarakterizə olunur. ор paylanma funksiyası bir nöqtəyə cəmlənmənin qiyməti K-dan asılıdır. Əgər K böyükdürsə onda nöqtələr orta istiqamət ətrafında cəmləşir və ор iti pikə malik olur, əgər K=0 olanda onda nöqtələr bütün sferada bərabər paylanır, ор qrafiki

88

Şəkil 25. Bərabər aralı ekvatorial proyeksiya (Kavrayski şəbəkəsi). olaraq üfüqi düz xətt göstərir. 26-cı şəkildə K=15 və K=5 olduqda Fişer paylanma funksiyası verilmişdir.

Əgər i-ci vahid vektorun meyilliyi Di və əyimlik bucağı Ji məlumdursa, onda orta istiqamət aşağıdakı kimi hesablan-malıdır:

Şəkil.26. po funksiyasının Fişer paylanması: 1-K=15; 2- K=5 olduqda.

89

X=ΣΝ

=1iCos Ji CosDi ; Υ=Σ

Ν

=1iCos Ji SinDi ;

Z=ΣΝ

=1iSinJi ; R= 222 Ζ+Υ+Х ;

SinJR=RΖ ; tgDR=

ΧΥ ;

Burada X,Y,Z vektorun komponentləridir, R onun modulu (qiyməti), DR JR cəm vektorun meyilliyi və əyimlik bu-caqlarıdır. Ιn vektorunun bir yerə ən yaxşı cəmlənməsinin qiymətləndirilməsi aşağıdakı formula ilə təyin edilir.

K=RN

N−−1 ;

Bu formula K>3 qiymətinə yaxınlaşdırılıb və əlverişlidir.

90

İİ FƏSİL PALEOMAQNİT TƏDQİQATLAR ÜSULU, TEX-

NİKASI VƏ GEOLOJİ HƏDƏFLƏRİN ÖYRƏNİLMƏSİ PRİNSİPLƏRİ VƏ İSTİQAMƏTLİ NÜMUNƏLƏRİN GÖTÜRÜLMƏSİ PALEOMAQNİT TƏDQİQATLAR

OBYEKTİ Paleomaqnit tədqiqatlar müxtəlif tərkibli və müxtəlif

şəraitlərdə əmələ gələn süxurlarda aparılır. Bu hədəflər müxtəlif mənşəli ola bilər, buraya çökmə süxurlar, effuziv-çökmə laylar, effuzivlər, intruziyalar kompleksi və bəzi hallarda metamorfik və filiz komplekslərini daxil etmək olar.

Paleomaqnit tədqiqatlar üçün ərazinin seçilməsi bütöv-lükdə qarşıya qoyulan düz və tərs məsələdən asılıdır. Bundan başqa tədqiqat üçün süxurun yararlı olub - olmaması haqda müəyyən mədtudiyyətlər var. Bu məhdudluq aşağıdakı səbəblərdən yaranır:

1.Süxurlar zəif maqnitliyə malikdir, müasir cihazlarla lazımi dəqiqliklə ölçülə bilmir; 2.İlkin qalıq maqnitlənməni pis saxlayır, mövcud müasir üsullarla qalıq maqnitlənməni yaxşı ayrılmır, yaxud da süxur tam olaraq maqnitliyini itiriri; 3.Həmin ərazidə paleomaqnit yazılar tam təsvir olunmur.

İstənilən paleomaqnit tədqiqatlar təkcə qədim geomaq-nit sahənin komponentlərinin dəqiq təyinindən ibarət deyil, bu eyni zamanda qədim maqnit sahəsinin mövcud olduğu anı təyin etməkdən ibarətdir. Bu zaman süxurların yaşını bilmədən məlumat olması mənasız bir şeydir, buna görə də paleomaqnit tədqiqatlar üçün hədəflər elə seçilir ki, onun geoxronoloji şkala ilə bağlılığı olsun, yəni seçilmiş hədəfin başlanğıc və sonunun yaşı məlum olsun. Əgər qarşıya qoyulan məsələ yaşı təyin etməkdirsə onda etibarlı etalon kəsiliş olmalıdır ki, müqayisə etmək olsun, yəni hədəf haqda alınan paleomaqnit məlumatlar yaxşı stratiqrafik bağlılığı olmalıdır, yəni həmin yaş üçün maqnitostratiqrafik şkala olmalıdır.

Tətbiqi geoloi məsələləri həll etmək üçün süxurların maqnitliyinin ikinci komponentindən istifadə etmək olar. Xüsusilə lokal və regional tektonik hərəkətləri

91

öyrənmək üçün istənilən stabil qırışıqlıq əmələ gələnə qədər olan qədim maqnitlənmədən istifadə etmək olar. Bəzi hallarda qırışıqlıq əmələ gələmənin üst sərhədinin yaşını təyin etmək üçün qırışıqlıq əmələ gəldikdən sonrakı maqnitliyə müraciət etmək olar. Nazik strukturlarda geomaqnit sahənin dəyişməsini öyrəndikdə (Əsrlik variasiyanı və inversiyanın morfologiyasını) təkcə ilkin maqnitlənmənin ayrılması yox, eyni zamanda onunla sinxron olan maqnitlənmənin komponentinin dəqiq ayrılması vacibdir.

2.1. Geoloji obyektin öyrənilmə sistemləri

Geoloji cisimlərdən istiqamətli nümunələrin götürülməsi qarşıya qoyulan məsələdən və paleomaqnit tədqiqatları aparmaq üçün seçilən ərazidən asılı olaraq təyin olunur.

1. Bir bərabərdə nümunələrin toplanması iki-üç tam kəsilişlərdən (çıxışlardan) hər nöqtədən süxur ştufu götürülür və hər ştufdan maqnitometrik ölçmələr üçün iki-üç eyni həcmli nümunə düzəldilir. Bu sistem o vaxt tətbiq olunur ki, qarşıya qoyulan ilk məsələ öyrənilən cisimlərin In maqnitliyinin orta istiqaməti əsaslandırılıbsa, onda hər bir nöqtədə In istiqamətin bilinməsi çox əhəmiyyətli deyil. Beləliklə, bircinsli qatlar, laylar, lava axımları, lay intruziya və daykaları öyrənilir. Götürülən nümunələr arasındakı məsafələr geoloji cisimin qalınlığından və statistik analiz üçün tələb olunan minimal sayından asılı olaraq seçilir. Hər bir çıxışından 15-20 az olmayaraq ştuf götürülür.

2. Qatdan kəsiliş üzrə təfsilatlı nümunələrin yığılması. In vektorunun meyillik və əyimlik vektorunun dəyişməsinin dəqiq ardıcıl öyrənilməsi üçün (məsələn, əsrlik variasiyanı, yaxud geomaqnit inversiyanı) aparılır. Çöküntünün tempi və toplanmasından asılı olaraq eyni stratiqrafik səviyyədən üç ştufdan az olmayaraq nümunələr götürülür və bunlardan 8-dən az olmayaraq nümunə düzəldilir.

3. Müəyyən tip süxurlardan ordan-burdan götürülən nümunələr. Bu sistem o vaxt istifadə olunur ki, qatın kəsilişlərində bəzi süxurlar ilkin maqnitliyini saxlayır. Əgər 92

tədqiqat üçün bir neçə lay əlverişlidirsə onda hər laydan götürü-lən nümunələrin sayını artıraraq hər çıxışdan 15-20 tələb olunan saya çatdırmaq lazımdır.

4. Müxtəlif ərazilərdə yerləşən az miqdarda ştufların götürülməsi. Bu yenidən quraşdırma tədqiqatlarında istifadə olunur. Hər bir götürülən ştufdan imkan dairəsində çoxlu sayda nümunə düzəltmək lazımdır.

Qlobal tektonik məsələləri həll etmək üçün nümunələrin toplanışı bir blokun ərazisində 100 km2 sahədə bir neçə kəsiliş üzrə aparılır (iki-üç kəsilişdən). Nümunələr kəsilişlərdən bərabər götürülməlidir ki, paleomaqnit vektorun orta qiymətini təyin etdikdə az xətaya yol verilsin. Ərazi daxilində tədqiqat aparmaq üçün sahə elə seçilməlidir ki, yerli tektonik hərəkətlər nəticəsində başqa çətinliklər törənməsin. Lokal və regional tektonik hərəkətləri tədqiq etmək üçün ştufları qırışıqlıqların qanadlarından yığmaq lazımdır.

İstənilən miqyasda tektonik tədqiqatlar aparmaq üçün kəsilişlərdən ştufların toplanması, elə olmalıdır ki, In vektoru-nun orta qiymətini təyin olunma dəqiqliyini təmin etsin, çünki bu qarşıya qoyulan məsələnin həlli üçün çox vacibdir.

Vulkanogen-çökmə laylarda ştufların yığılması çökmə süxurlarda olduğu kimi aparılır. Lava axımlarından nümunə-lərin təbii kəsiliş müstəvilərinin hər yerindən bir bərabərdə götürmək lazımdır. Məlumdur ki, lava axımının kənarlarında mərkəzə nisbətən qalıq maqnitlənmə daha yaxşı saxlanılır.

İnturiziv cisimlərdən nümunələrin toplanması bu cisimi kəsən profil boyunca aparmaq lazımdır, bununla biz intruziv cisimin mərkəzində və kənarlarında maqnitliyin bircinsli olub olmadığı haqda məlumat ala bilərik. Hər bir intruziv cisimdən götürülən nümunələrin sayı 15-20 - dən az olmamalıdır.

Metamorfikləşmiş süxurlardan nümunələr götürdükdə çalışmaq lazımdır ki, bütün ərazidən bir bərabərdə bir neçə profildən nümunələr götürülsün, ola bilər ki, ərazidə metamor-fikləşməyə məruz qalmayan sahələr qalıb, bu bizə relikt qalıq maqnitlənmə vektorunu saxlamış olacaqdır. Yığılan nümunələrin sayı elə olmalıdır ki, lazım olan bütün tədqi-

93

qatları aparmaq mümkün olsun və Yerin qədim maqnitlənmə vektorunun istiqamətini dəqiq təyin etmək üçün şərtlər ödənilsin.

2.2. İstiqamətli ştufun götürülməsi və nümunələrin hazırlanması

Paleomaqnit üsul vektoru kəmiyyətlərdən istifadə etdiyi üçün paleomaqnit tədqiqatlar zamanı nümunələr ərazidən götürülən zaman məkanda durduğu yerin cəhətləri təyin edilməlidir. Buna görə də layda düz səth seçilir və bu səthin üzərində durduğu yerin cəhətləri işarə olunur, yəni yatım istiqaməti qeyd olunur və sonra yatım bucağı ilə müasir maqnit qütbü arasında olan bucağın qiyməti yazılır və sonra yatım bucağı qeyd olunur. Bu ölçmələr kompas vasitəsilə aparılır.

Süxurlar yatım şəraitindən laboratoriya və çöldə istifadə olunan texnikadan asılı olaraq istiqamətli ştuflar götürmək üçün bir neçə sistemdən istifadə edilir. Bunlardan hər biri nümunədə ilkin müstəvinin vəziyyətini bərpa etməkdən ibarətdir, çünki süxur əmələ gəldikdə üfiqi müstəvidə yerləşir. Bu müstəvi üzərində Yerin indiki maqnit meridianının istiqaməti qeyd olunur və onun elementləri yazılır. Əgər istinad müstəvisi ilkin üfiqi müstəvi deyilsə onda həmin müstəvinin yatım elementləri (tektonik əyimliyi) və ilkin üfiqi müstəvinin elementləri dəqiqliklə təyin edilməlidir, sonra bunun köməyilə bir sistemdən digər sistemə keçilir. Belə hesablamalarda böyük xətalara yol verildiyi üçün çalışmaq lazımdır ki, laylı çökmə süxurları öyrəndikdə nişanlanma müstəvisi əvəzinə lay əmələ-gəlmə müstəvisini seçməyə çalışırlar. Ştufları çöldə götürən zaman onun yatım müstəvisi və başqa elementləri düzgün təyin edilsin. Laylara malik olmayan bəzi süxurlarda istinad müstəvisi istənilən seçilmiş münasib müstəvi ola bilər. Yatım bucağını müstəvidə oxla yatım istiqamətində qeyd edirlər, bu xəttin azimutunu və onun yatım bucağı ölçülərək yazılır (şəkil 27). 94

Şəkil 27. Kompasın köməyilə ştufların istiqamətli

götürülməsinin ardıcıl əməliyyatı.

Maqnit ölçmələri üçün nümunələr müxtəlif üsullarla hazırlanır. Laboratoriyada ştufdan daş kəsən maşınlarla eyniölçülü istiqamətlənmiş nümunələr hazırlanır; kubiklərin üzərində manit ölçmələri üçün oxun istiqaməti göstərilir (şəkil 28).

95

Şəkil 28. Maqnit ölçmələri üçün istiqamətli nümunələr. 2.3. Astatik maqnitometr

Astatik maqnitometr xarici görünüşünə görə müxtəlif olan başlıqlı astatik maqnit sistemindən ibarət olan, elastik sapla gövdəyə birləşdirilən və başlığın köməyilə sistemin hərəkətini tənzimləyən, sistemin hər iki tərəfində nümunələri ölçmək üçün kiçik stoliklər qoyulmuşdur ki, nümunələri sistemin yanında dəqiq yerləşdirib ölçmək olsun və ölçmənin qiymətlərini qeyd etmək üçün qurğu, nümunənin maqnit sahəsinin hesabına sistemin dayanıqlı vəziyyətdən çıxmasını, yəni sapın burulma bucağını təyin etməyə imkan verir.

Sadə astatik maqnit sistemi iki bərabər biri-birinin əksinə yönəlmiş maqnit momentinə malik olan və millə mökəm birləşmiş, üzərində güzgü olan və sapı bağlamaq üçün qulaqcığı olan sistemdir.

Astatik maqnitometrlə ölçmələr nümunənin yaratdığı maqnit sahəsi ilə sistemin maqnitlərindən birinin yaratdığı maqnit momenti arasında qarşılıqlı təsirinə əsaslanıb. Ölçmə prosesində nümunə elə yerləşdirilir ki, sistemə nümunənin maqnit momentinin bir komponenti təsir etsin. Nümunəni 180ο çevirdikdə bunun yaratdığı maqnit sahəsinin istiqaməti dəyişir. Maqnit sisteminə nisbətən nümunənin mümkün vəziyyəti və bu halda ölçülən komponentlərdən biri sxematik olaraq (şəkil 29) verilmişdir.

96

Şəkil 29. Astatik maqnitometrlə ölçmədə nümunənin

maqnit sisteminə görə vəziyyəti. 2.4. Rok- generator Rok-generator, yaxud skin-maqnitometri ilk dəfə olaraq

süxurların maqnitliyini In ölçmək üçün A. Mak-Nişem tərəfindən 1938-ci ildə istifadə olunmuşdur. Həmin vaxtdan ədəbiyyatlarda müxtəlif növ rok-generatorların iş prinsipi təsvir olunmuşdur.

Bu cihazın iş prinsipi dəyişən elektrik hərəkət qüvvəsinin (e.h.q) faza və amplitudunu ölçməkdən ibarətdir. Süxurdan hazırlanmış düzgün formalı nümunə qəbuledici makara içərisində maqnit sahəsində bərabər sürətlə fırlanmaqla e.h.q yaradır.

M maqnit momentinə malik olan nümunənin fırlanması zamanı yaranan e.h.q - nin amplitudu fırlanma oxuna perpen-dikulyar müstəvidə Mi komponenti ilə mütənasib-dir. Mi vektoru ilə iki oxlardan biri arasında əmələ gələn ψ

97

bucağı e.h.q –nin fazasıdır, onda nümunəni ardıcıl olaraq qarşılıqlı perpendikulyar oxlar ətrafında fırlatmaqla M vektorunun qiymətini və onun istiqamətini təsvir edən a və j bucaqlarını təyin etmək olar. Buraxılan xətaları qiymətləndirmək üçün nümunəni hər üç ox ətrafında fırlatmaqla ölçmələr aparılmalıdır.

2.5. Süxur nümunələrində In və χ ölçülməsi Astatik maqnitometrdə qalıq maqnitlənməni I-ci

vəziyyətdə (şəkil 29), yəni ya aşağı, yaxud da yuxarı maqnit səviyyəsində aparırlar.II vəziyyətdə isə həm qalıq , həm də induksiya maqnitliyi ölçülür. Qalıq maqnitlənməni təyin etmək üçün ölçmələr maqnit sisteminin 6 dəfə bir tərəfində, 6 dəfə isə o biri tərəfində aparılır və aşağıdakı cədvəldəki kimi yazılır (cədvəl 4).

Maqnitometrin bölgüsünün təyini hər gün aparılmalıdır. Bunu etalon nümunənin köməyilə aparmaq əlverişlidir. Nümunələrin ölçülməsi 6 vəziyyətdə aparılır, ölçmələr biri-birinə perpendikulyar oxlar üzrə aparılır, belə ki, hər ox ardıcıl olaraq bir-birindən 180o fərqli olan iki vəziyyətdə olmalıdır. Bir nümunənin maqnit sisteminə nisbətən ölçülməsi 12 vəziyyətdə bunlardan 6 - sı sistemin bir tərəfində, 6-sı isə o biri tərəfində aparılır, sistemin o biri tərəfinə keçdikdə nümunə 180ο ölçülən ox ətrafında fırladılır.

Şkalanın bir bölgüsünün qiyməti εο maqnit momentinin qiymətində (10-9 Si vah.) hər komponent üçün ayrıca aparılır.

Cədvəl 4

X Y Z D' D=D+Az

J α63 Ιn

33 37

-4 33 36

-3 31 32

-1 22,5 265 -14 07

34 36

-2 28 31

-3 34 35

-1 H H R r

-2 -6 0 -6 0 -2 8,5 8,7 4 98

εο= 910)( −

or

i

nM

Sİ/bölgü

Götürək ki, maqnit sisteminin sağ tərəfində oxlar üzrə X,Y,Z ölçmələr fərqi X1, Y1, Z1, sol tərəfdə isə X2 ,Y2 , Z2 , olsun

X=X1+X2; Y=Y1+Y2; Z=Z1+Z2 ∆Χ= X1-X2; ∆Υ=Y1-Y2; ∆Ζ=Z1-Z2

Bunların vasitəsilə maqnitlənmənin qiymətini Ιn və onu təsvir edən kəmiyyətləri a' j və α63 aşağıdakı kimi təyin edir lir. D və J maqnit momentinin M-in bucaqlarla ifadəsidir. D-inhiraf , yaxud meyillik bucağı, J-yə isə əyimlik bucağı deyilir. Meyillik bucağını nümunələri oxlar üzrə ölçmə zamanı qiymətlər fərqinin işarəsindən asılı olaraq 5-ci cədvəldəki kimi təyin edirlər.

a'=arctg );(xy j=arc )(

22 yxz+

və yaxud

j=arcsin );(RZ R2=X2+Y2+Z2 bu R vektorunun mütləq

qiymətidir. Cədvəl

5 Komponentlərin işarəsi

a'-nın qiyməti

X Y

99

+ + − − 0 −

+ − + − − 0

a'=arctg(y/x) a'=360ο− arctg(y/x) a'=180ο− arctg(y/x) a'=180ο+ arctg(y/x) a'=90ο

a'=0

İn-ni təyin etmək üçün cihazın bölgülərinin qiyməti və

yekun vektorun qiyməti məlum olmalıdır, əgər nümunə düzgün formaya malik deyilsə, onda nümunənin həcmi də məlum olmalıdır və İn aşağıdakı kimi hesablanır.

İn= VRε

21

Nəhayət, bütün düzəlişlər aparıldıqdan sonra meyillik

bucağı D= a'+Az+Ddüz. Az -nümunənin yerləşdiyi yerin azimutudur Ddüz isə yerli düzəlişdir. r kəmiyyəti aşağıdakı kimi hesablanır.

r= 222 zyx ∆+∆+∆ Bütün təyin olunan kəmiyyətlər D, J, R, r 3-cü cədvəldə

yazılır və sonra xətalar hesablanır. 2.6. Yekun Ιn vektorunun istiqamətinin təhlil üçün

seçilməsi Bir halda Ιn vektorunun yığımın qiymətinin cəmi süxur-

ların xassələri ilə təyin olunur, çox vaxt tətbiq olunan metodika ilə nümunələrin götürülməsi və ölçülməsi tədqiqatçıdan çox az asılıdır, çünki hər bir tədqiqatçı təhlil olunan Ιn vektorunun sayının artırılması ilə dəqiq nəticələr almağa çalışacaq. Statistik təhlil paleomaqnit nəticələrinin emalının müxtəlif mərhələlərində istifadə oluna bilər.

Təcrübi olaraq hər bir laydan 2-3 nümunə götürmək vacibdir, bununla həm nəzarət olunur, həm də təsadüfi səhvlərin aşkar edilməsi üçün vacibdir. Belə səhvlər 100

nümunələri götürdükdə yatımların pozulduğu yerdə, həmçinin Ιn stabilliyini öyrəndikdə olur.

2.7. Paleomaqnit qütbün koordinatlarının Vulf şəbə-

kəsində təyini Paleomaqnit qütbün koordinatlarının təyini öyrənilən

nümunələr üçün Dο və Jο-ın orta qiymətlərinə görə aparılır. Bu bucaqları ilkin maqnitlənmənin orta istiqamətinin qiymətindən istifadə olunur.

Şimal paleomaqnit qütbün koordinatları Dο və Jο – orta qiymətilə və öyrənilən nümunələrin yerləşdiyi nöqtənin coğrafi koordinatları φ və λ-nın köməyilə Vulf şəbəkəsində aşağıdakı kimi təyin edirlər:

1. Mumlu kağızın şimal qütbünün (N) paletkanın şimal qütbüilə üst-üstə salmaq (şəkil 30);

Şəkil 30. Meyillik və əyimlik bucağına görə en dairəsi φ

və λ məlum nöqtə üçün paleomaqnit qütbün vəziyyətinin təyini.

2. Mərkəzi meridian üzərində (mərkəzi

meridian nümunələr götürülən Yerin λ uzunluq dairəsini

101

hesab etmək lazımdır) nümunələr götürülən şimal en dairəsi φ ( en dairəsini ekvatordan) A nöqtəsi qoyulur;

3. Mumlu kağızın şimalını saat əqrəbinin əks istiqamət-ində 90o fırlayaraq ekvatorla üst-üstə salmaq;

4. A nöqtəsindən sağa tərəf ekvator boyunca 90o sayıb B nöqtəsini qoyurlar.

5. B nöqtəsindən meridian boyunca saat əqrəbi istiqa-mətində Dο əyimlik bucağı qeyd olunur (ekvatordan paletkanın S qütbünə qədər olan ara, yəni 0-90ο və paletkanın N-dən ekvatora qədər olan ara, yəni 360-270ο D nöqtəsi ilə A nöqtəsi bir yarımkürədə yerləşir, 90ο-dən 270ο-yə qədər arada D və A nöqtələri başqa yarımkürədə yerləşəcəklər. 6. A və D nöqtələrini bir meridianda yerləşdirib və A nöqtəsindən D nöqtəsinin əks istiqamətində δм =90ο- φм P nöqtəsi qoyulur. Bu halda A və D nöqtələrinin hansı yarımkürədə Yerləşməsi nəzərə alınmalıdır, bir yarımkürədə yoxsa müxtəlif yarımkürələrdə. Axırıncı halda bu nöqtələr simetrik olaraq müxtəlif meridianlarda yerləşəcək, yəni qütbdən o tərəfdə mərkəzi meridianın müxtəlif tərəflərində P nötəsi şimal paleomaqnit qütb olacaqdır.

Paletkanın N-ni ilə mumlu kağızın N-nini üst-üstə salıb P nöqtəsinin koordinatlarını saymaq lazımdır. En dairə ekvatordan hesablanır, uzunluq dairəsi mərkəzi meridian hesab edilən λ-dan hesablanır. Sağa müsbət (şərqə), sola isə mənfi (qərbə) burada nəzərə almaq lazımdır ki, P nöqtəsi bir yarımkürədə yerləşir, yoxsa əks yarımkürədə. Şimal qütbü yalnız N istiqamət üçün hesablanılır, S üçün hesablanmır.

2.8. Süxurlarda Ιn vektorunun qiymətinin real (düzgün) paylanması

Süxurlarda Ιn vektorunun istiqamətinin düzgün paylan-ması çox hallarda Fişerin paylanmasına üyğundur. Çox az hallarda paylanma Fişerin paylanmasından fərqli olur. Layda Ιn vektorunun istiqamətinin real paylanması Fişer paylanmasına uyğundur, onda aşağıdakı şərtlər 102

ödənməlidirlər: 1. Süxurda yalnız maqnitlənmənin bir komponenti

mövcud olmalıdır, (ilkin, yaxud ikinci maqnitlənmənin) yaxud da birindən başqa qalanları xaotik yerləşirlər;

2. Bir dəstə süxurlar üçün Yerin maqnit sahəsində Ιn –nin əmələ gəlməsi zamanı ölçmə xətası çərçivəsində Yerin maqnit sahəsi sabit qalıb, yaxud da onun dəyişməsi həyacanlaşma xarakteri daşıyır:

3. Süxurun anizatropluğu Ιn vektorunun istiqamətin paylanmasın dəyişmir. 31-ci şəkildə müxtəlif həqiqi paylan-malar göstərilmişdir, bunlardan ikisi Fişer paylanması ilə uyğundur ikisi isə uyğun deyil;

Şəkil 31. Süxurlarda Ιn istiqamətinin paylanmasına misal. 2.9. Paleomaqnit təhlil üçün vacib olan Yerin müasir maqnit sahəsinin qanunauyğun paylanması

Paleomaqnit məlumatların təhlili və etibarlılığının qiy-mətləndirilməsinin əsasları.

Keçmiş geoloji dövrlər üçün Yerin maqnit sahəsinin öyrənilməsi hazırda elə vəziyyətdədir ki, biz hələlik Yerin qədim maqnit sahəsinin müəyyən

103

epoxalar üçün elementlərinin paylanma kartının qurulmasından uzağıq.

Hazırda paleomaqnit tədqiqatlardan alınan və təhlil olu-nan məlumatlar süxurun ilkin qalıq maqnitlənmələrinin cəmi kimi verilib, müəyyən geolji zaman intervalında süxurların yerləşdiyi ərazidə nümunələr şaquli kəsilişdə bərabər payla-nıbsa orta istiqamət, müəyyən geoloji dövr üçün süxurun yerləşdiyi ərazidə Yerin maqnit sahəsinin orta qiyməti kimi, təhlil etmək olar.

Yerin müasir maqnit sahəsini üç sahənin komponent -lərinin cəmi kimi göstərmək olar: dipol komponenti, mərkəzi dipola bərabər sahə, Yerin fırlanma oxundan 11,50 meyilliyi, dipol olmayan sahə ( Bauer qalıq sahəsi) və ionosferada baş verən proseslər hesabına yaranan sahə. Bu axırıncı sahə maqnit burulğanlığı olan zaman müşahidə olunur, ancaq onun orta qiyməti çox kiçikdir, ona görə də paleomaqnit nəticələrə bunun təsirini nəzərə almamaq olar.

2.10. Yerin maqnit sahəsinin mərkəzi ox dipol

sahəsindən kənara çıxması Dipolun maqnit sahəsi dipolun oxuna nisbətən dairəvi

simmetriyaya malikdir. Yerin səthində mərkəzi dipol sahəsinin maqnit meridianı və izoklinləri coğrafi şəbəkədə Yerin merid-ianları və en dairələri ilə eynidir. Belə ki, mərkəzi dipolun maqnit sahəsinin meyilliyi D və əyimlik bucağı J Yer səthinin hər hansı bir nöqtəsində geomaqnit sahənin vəziyyətini birqiymətli təyin edir. Geomaqnit qütbün coğrafi endairəsi Φ və uzunluq dairəsi Λ arasındakı düsturla təyin edilə bilər, əgər bir nötədə coğrafi koordinatlar- ϕ en dairəsi və λ- uzunluq dairəsi, həmçinin meyillik bucağı D və əyimlik bucağı J məlumdursa onda düstur aşağıdakı kimi ifadə olunur:

Sin Φ= Sinϕ Sinϕm +Cosϕ Cosϕm CosD; (1.3)

SinΦ

=ΨCos

SinDCos mϕ F > 0; Ψ ≤ 900 ;

Haradakı Ψ=Λ-λ; əgər Sinϕm ≥ Sinϕ Sin Φ; 104

Ψ=1800-( Λ-λ); əgər Sinϕm ≤ Sinϕ Sin Φ;

tgϕm = 21 tgJ (1.4)

ϕm- müşahidə nöqtəsində geomaqnit en dairədir. M müşahidə nöqtəsi ilə paleomaqnit qütbü P birləşdirən xətt arasındakı bucağın qrafiki əlaqəsi 1.5 şəkilində verilmişdir. Qeyri - dipol sahənin olması 1.3 və 1.4 formulası ilə hesa-blanılan geomaqnit sahənin əyimliyi və meyilliyi Yer səthinin müxtəlif nöqtələrində müxtəlif olur, geomaqnit qütb həqiqi qütb ətrafında səpələnir. Bu qütblərə mümkün qütblər deyilir. Mümkün olan qütblərin səpələnməsini müşahidə olunan geo-maqnit sahənin mərkəzi dipol sahəsindən meyilliyinin ölçüsü kimi qəbul etmək olar. Geomaqnit sahənin zamana görə həmin nöqtədə belə ortalanmasını paleomaqnit sahə adlandırılır və buna uyğun 1.3 və 1.4 formulu ilə hesablanılan qütbü paleomaqnit qütb adlan-dırırlar. 2.11. Paleomaqnit sahənin modeli

Yer maqnetizminin öyrənilməsinin digər yaxınlaşması geomaqnit sahənin riyazi modelinin yaranmasından iba

rətdir. Bu halda Yerin maqnit sahəsinin yaranması sualını açıq saxlayırlar, belə sadələşmiş model seçirlər ki, əldə olunan təcrübi faktları yaxşı izah edə bilsinlər.

Bu modellərdən birini A.Koks tərəfindən təklif olunmuş-dur, şəkil 32. Burada mərkəzi dipolun olması, həmçinin nüvə mantiya sərhədində bir neçə radial dipolun olması fərz olunur. Mərkəzi dipolun maqnit momenti M sinisoidal qaydada dəyişir, ancaq radial dipollar sabit maqnit momentinə malikdir m, ancaq bunların istiqaməti xaotik paylanır.

105

Şəkil 32.Geomaqnit sahənin riyazi modeli. Model: a- Koksa; b – Kono. L.Qurvis göstərib ki, sferik qabıq daxilində bir neçə di-

polla yaranan maqnit sahəsinin sferik harmonik təhlililə alınan dipol momenti bu dipolların vektorları cəminin təsiridir. A.Koks təklif edib ki, sahənin qütbləri inversiyaya məruz qalır və bu halda M′

a/Μa <−1 (burada M′a və Μa mərkəzi dipola uy-

ğun aksial komponentlərdir və radial dipolun vektorlar cəmidir), yaxud tam aksial komponent M=Ma+M′

a öz işarəsini dəyişir.L. Oldric və L.Qurvis [55] göstəriblər ki, müşahidə olu-nan sahə modellə o vaxt uzlaşır ki, 8 radial dipol olsun. M.Kono tərəfindən təklif olunan geomaqnit sahənin modelində belə güman olunur ki, nüvədə çoxlu sayda eyni dipollar var, bu dipollar Yerin fırlanma oxu boyunca ya paralel, ya da anti paralel istiqamətdə yönəlirlər.

Zaman-zaman bu dipollar spontan inversiyaya məruz qalırlar. Bu yolla alınan geomaqnit sahənin inversiyası skalyar qiymətlərin cəmi ilə təyin olunur. Kuno modeli paleo gərginliyin nəticələri ilə yaxşı izah olunur.

2.12. Geomaqnit inversiyanın sübutu İlk müşahidələr geomaqnit sahənin keçmişdə indiki

maqnit sahəsinin əksinə olduğu fikrinə 1904-1906-cı illərdə P.David və V.Bryunes gəlmişlər.

Sonralardan aşkar oldu ki, süxurda əksinə və düzünə 106

maqnitlənən zonalar müxtəlif yaşlı süxurlarda da rast gəlinir. Bu əsas verdi ki, geomaqnit sahə süxurun geoloji tarixində öz istiqamətini çox dəfələrlə dəyişdirmişdir. Bu fərziyyəni o zaman çox narazılıqlarla qarşıladılar, çünki maqnitlənmənin özbaşına çevrilməsi nəzəri və təcrübi olaraq göstərilmişdir.

Aşağıdakı faktlar geomaqnit sahənin inversiyaya məruz qalmasının əsas sübutu oldu:

1.Hər yerdə eyni yaşlı süxurlar ilkin qalıq maqnitlənməyə malikdir və geomaqnit sahənin eyni istiqamətinə uyğundur.

2. İntruziyalar və axınlar vasitəsilə yandırılan süxurlar tərkibindən və Ιn vektorun ilkin istiqamətindən asılı olmayaraq intruziyalar və axımlar kimi ya düzünə, ya da əksinə maqnitlənmişlər;

3.Keçid zonalarında təcrübi və nəzəri olaraq ilkin düzünə və əksinə maqnitlənən zonaları ayıran maqnitlənmənin qanuna uyğun olması;

4. Keçid zonalarında ilkin maqnitlənmənin düzünə və əksinə maqnitlənən layların qanunauyğun dəyişməsi özbaşına çevrilmə hadisəsi ilə izah oluna bilmir.

Bu vəziyyəti sübut etmək üçün bu istiqamətdə aparılan tədqiqatlar külli miqdarda faktiki materiallar toplanmış və təhlil edilmişdir, hazırda qəti nəticələr çıxarılmışdır.

İlk parlaq nəticəni İslandiyanın kaynazoy yaşlı vulkano-gen-çökmə süxurlarının daykalarla yandığı ərazilərdə Ιn istiqamətinin qarşılıqlı öyrənilməsində alınmışdır. Sonralar belə nəticələr çox yerlərdə müşahidə olunmuşdur.

Keçid zonalarının tədqiqi çox dəqiq aparılır ki, keçidin morfologiyasını izah etmək olsun, eyni zamanda geomaqnit inversiya prosesinin qanunauyğun olduğunu sübut etsin.

Geomaqnit inversiyanın ən güclü sübutu böyük ərazidə yayılmış vulkanogen-çökmə süxurlarda bir-birinə əks olan zonaların sinxiron olmasıdır (düzünə və tərsinə).

2.13. Bir-birinə əks qütbləşmiş geomaqnit şkalanın tipləri

107

Palnomaqnitologiyanın əsas məsələlərindən biri, geoloji dövrün bütün mərhələləri üçün baş verən geomaqnit inver-siyanın zaman ardıcıllığının qurulmasından ibarətdir. Belə ardıcıllıqla şkalanın qurulması bir neçə üsulla mümkündür: üsulun seçimi isdədiyimiz dəqiqliyin dərəcəsilə, ardıcıllığın tamlığı ilə və inversiyanın təyinetmə imkanları ilə təyin olunur.

Belə ki, geomaqnit inversiya hadisəsi qlobaldır, düzünə və əksinə maqnitlənən əmələgəlmələr dünyəvidir, dəqiq stratiqrafik və xronoloji korrelyasiyaya malik olmalıdır.

Əgər maqnit qütbləşməsi təyin olunan süxur nümu-nələrinin yaşı fiziki üsullarla təyin oluna bilərsə, onda geomaqnit sahənin inversiyası prinsip etibarilə təmiz xronoloji şkala kimi qurula bilər. Belə şkalaya maqnitoxronoloji şkala deyilir. Bu yaxınlaşma geomaqnit sahənin inversiyasının tarixinin öyrənilməsində o vaxt düz olur ki, epoxanın davam etdiyi müddətdə geomaqnit qütbləşmənin saxlanma müddəti yaşın təyin olunma xətasından çox olsun.

Maqnitoxronoloji şkalanın qurulması kali-arqon üsulunun inkişafından sonra mümkün oldu, bu da imkan verdi ki, vulkanogen süxurlarda başlıca olaraq maqnit qütbləşməsi təyin olunan əsas axınların yaşını çox dəqiqliklə təyin etməyə imkan verdi.

İkinci üsul geomaqnit inversiyanın tarixinin izlənməsidir. Bu okean dibində xətti anomaliyanın öyrənilməsində və bu anomaliyanın uzanma istiqamətinə çarpaz istiqamətdə profillərin qurulmasından ibarətdir. Belə profillərin interpre-tasiyası düzünə və əksinə maqnitlənən anomaliya yaradan kütlələrin ardıcıllığını verir, və okean dibinin genişlənməsi konsepsiyasına uyğun olaraq geomaqnit sahənin xronoloji yazısını göstərir. Okean dibinin genişlənməsinin sürətini bilərək və bu anomaliyaların bəzilərinin yaşını bilərək geomaqnit in-versiyanın anomal şkalasını qura bilərik.

Okean dibinin çöküntülərində qazılan quyulardan çıxarı-lan nümunələrdə kəsiliş üzrə aparılan paleomaqnit tədqiqatlar və okean dibi quyu kalonkaları geomaqnit inversiyanın tədqiqinin üçüncü qaydası adlanır. Okean dibinin 108

süxurlarının yaşının cavan olduğundan, yalnız yura dövründən geomaqnit sahənin inversiyası şkalasının qurulması mümkün olmuşdur.

Dördüncü qayda tam olan kəsilişlərdə çökmə və vulkano-gen-çökmə süxurlarında paleomaqnit tədqiqatları aparmaqla maqnitostratiqrafik şkala qurulur, sonra ərazilər üçün müqayisələr edilərək ümumi maqnitostratiqrafik şkala tərtib olunur və sonra onları qlobal miqyasda birləşdirirlər.

Geomaqnit sahənin inversiyasının ən güclü sübutu çökmə və vulkanogen qatların kəsilişində birqütblü zonaların (düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların) böyük ərazilər üçün sinxronluğudur.

2.14. Birləşmiş təmizləmələr Uzun illərin təcrübələri ilə sübut olunub ki, vaxta görə

təmizləmə (müvazinətləşdirmə üsulu) hər bir h; t; və l təmizləmədən qabaq aparılması vacibdir. Kimyəvi təmizləmə qızma ilə uyğun olaraq (qızmadan qabaq, yaxud sonra) çox yaxşı nəticə verir (səmərəlidir). Məs., Tuvanın qırmızı rəngli (silur devon yaşlı) h təmizləməyə 64 103 A/m sahəyə qədər da-vamlıdır və t təmizləmə 6000 C- yə qədər temperaturda qız-dırıldıqdan sonra bu nümunələrə 10n sulfat turşusu ilə təsir etdikdə aşağıdakı xassələr aşkar edilmişdir. Süxurun kislatada 37-dən 1375 saata qədər saxlandıqdan sonra Ιn 0,74-0,18 qədər başlanğıc qiymətindən aşağı düşmüşdür, maqnitlənmə vektoru Ιn öz istiqamətini bir neçə dərəcədən 1800 - yə qədər dəyişmişdir. Sonrakı t təmizləmə Ιn vektorunun istiqamətini ilkin istiqamətdən daha çox dəyişmişdir (şəkil 33).

Təmizləmənin nəticəsində maqnitlənmə vektoru Ιn iki qrupa bölünür, təxminən əks istiqamətdə (şəkil 34), ancaq tem-peratur təmizləmə təkcə bu effekti vermədi.

109

Şəkil 33. Ιn vektorunun təmizləmə prosesində

istiqamətinin dəyişməsi. Təmizləmə: 1-kimyəvi; 2- temperatur.

Şəkil 34. Ιn vektorunun paylanması: (a) təmizləməyə

qədər; (b) birləşdirilmiş temperatur və kimyəvi təmizləmədən sonra.

Bu üsulu Kazan Universitetinin 110

maqnitoloqları tərəfindən istifadə edilərək qırmızı rənglilərin ilkin Ιn maqnitliyində Ιrs və Ιro komponentlərinin əhəmiyyətini qiymətləndirmişlər. Bunun üçün nümunələr 8⋅103 A/m sahədə h təmizləmədən keçmiş, sonra isə t təmizləmə 150-2000 C aparılıb. Belə birləşdirilmiş ikipilləli təmizləmə vulkanik süxurlar üçün geniş istifadə olunur. (8÷12) 103 A/m sahədə h təmizləmə bütün stabil olmayan komponentləri yox edir və Ιn vektoru özünü birkomponentli maqnitlənmə kimi aparır, istiqaməti isə üstünlük təşkil edən istiqamətə uyğun gəlir. Sonrakı qızdırma əvvəlcə ikinci maqnitlənməni dağıdır və ilkin yüksək temperaturlu qədim maqnitlənməni saxlayır. Onun qiyməti bəzən ilkin maqnitlənmənin 10%-dən azını təşkil edir. Beləliklə, burada maqnitlənmənin üç fazasını ayırmış oluruq.

2.15. Təmizləmənin nəticələrinin göstərmə yolları və

onun təhlili Süxurların qalıq maqnitliyi vektoru kəmiyyət olduğundan

təmizləmə prosesində Ιn maqnitliyinin dəyişməsi onun qiymətində və istiqamətində özünü göstərməlidir. Nəticələrin qrafik şəkillində verilməsi D; J; və Ιn nin dəyişməsinin temperatur və təsir edən maqnit sahəsinin gərginliyindən asılılığı kifayət qədər informasiyaya malik deyil, çünki bu halda vektor yalnız skalyar qiymətlə xarakterizə olunur.

Maqnitsizləşmənin nəticələrini təsvir etmək üçün yüksək informasiyaya malik olan üsullardan biri Ziyderveld diaqramıdır. Bu maqnitsizləşdirmə diaqramda özünü Ιn vekto-runun iki ortoqonal proyeksiyasını təsvir edir, bir proyeksiya şaquli meridian müstəvisində (X və Z oxları üzərə), digəri horizontal müstəvi üzrə (X vəY tərkib hissələri üzrə) yönəlir. Hər iki proyeksiya bir ümumi şimal cənub oxa malikdir (X oxu). Təmizləməni bu üsulla nümayiş etdirmə aşağıdakı im-kanlara malikdir; təcrübənin istənilən anında diaqramdan düz xətli hissəni ayırmaq olar, bu hissə birkomponentin olduğunu göstərir və istiqamətini diaqramdan götürmək olar. Ayrılan düzxətli hissə təcrübənin sonunda koordinat başlanğıcına yönəldiyi onu göstərir ki, Ιn stabil

111

yönələn hissəsi birkomponentlidir (şəkil 35-36). Beləliklə, müasir laboratoriyaların tədqiqatlarında və nəticələrin təhlilində məqsəd təkcə qədim maqnitlənmənin ikinci komponentini ay-ırmaq və ondan azad olmaq yox, eyni zamanda bunun köməyilə süxurların tarixini bərpa etmək deməkdir (kimyəvi tektonik). Bu ərazinin geoloji tarixinin öyrənilməsi üçün çox əhəmiyyətlidir.

Шякил 35. Temperatur ilə maqnitsizləşdirmənin Ziydervelda diaqramı.

112

Şəkil 36. Дəyişən maqnit sahəsi ilə maqnitsizləşdirmənin Ziydervelda diaqramı.

İİİ FƏSİL QƏDİM MAQNİTLƏNMƏNİN ƏMƏLƏ GƏLMƏSİNİN

TƏHLİLİ Təmizləmə üsulu çoxkomponentli Ιn maqnitlənməsi

içərisindən qədim komponentini ayırmağa onun qiymət və istiqamətini təyin etməyə, dağıdıcı laboratoriya sahələrinə (dəyişən və sabit maqnit sahəsinə və qızmaya) stabilliyini qiymətləndirməyə eyni zamanda maqnitliyin süxurun əmələ gəlməsi ilə sinxron olub olmadığını təyin etməyə imkan verir. Bunlara baxmayaraq bu üsul qədim maqnitlənmənin əmələgəlmə problemini həll edə bilmir.

Beləliklə, qədim maqnitlənmə haqda təsəvvür almaq üçün aşağıdakı suallara cavab vermək lazımdır:

1. Süxurda maqnitlənmənin daşıyıcısı nədir, onun əmələgəlmə mexanizmi və zənginliyi necədir;

2. Ιn maqnitlənmənin əmələ gəlməsində bu və ya digər maqnit mineralları hansı rolu oynayır;

3. Mineral dənələrində maqnit momenti Yerin qədim maqnit sahəsi istiqamətində hansı üsulla

113

istiqamətlənir və hansı növ maqnitlənmə əldə edir; Birinci suala cavabı maqnit mineralogiya üsulu ilə cavab

almaq olar, məsələn, tam Ιs(T) və qalıq Ιrs(T) maqnitlənmənin doyma halında temperatur asılılığını və həmçinin Ιrpt parsial temperatur maqnitlənmənin spektirini öyrənməklə almaq olar.

Maqnit minerallarının şlif və anşliflərinin öyrənilməsi bu və ya digər maqnit minerallarının əmələ gəldiyini müəyyən etməyə imkan verir (süxurla birlikdə əmələ gəlib, yoxsa ondan sonra).

İkinci suala cavabı riyazi statistika üsulu ilə almaq olar, yəni süxurun tərkibində olan bu və ya digər maqnit minerallarının zənginliyi və Ιn -nin qiyməti arasında statistik əlaqənin axtarılması ilə.

Çökmə süxurlarda qalıq maqnitlənmənin Ιn nin növünü təyin etməkdə aparıcı rolu süxuru yenidən çökdürmə üsülü oynayır. Təbii süxurun Ιn maqnitliyini yenidən çökdürülmüş süxurun Ιro maqnitliyi llə müqayisə edərək maqnitlənmənin istiqamətlənmiş, yaxud kimyəvi yolla əmələ gəldiyi sualına cavab almaq olar. Əgər çökdürmə koefisenti K=Ιn /Ιro nisbəti vahidə yaxın, yaxud ona bərabərdirsə onda Ιn maqnitlənməsi istiqamətlənmiş maqnitlənmədir, əgər K>>1 olduqda maqnitlənmə ya kimyəvidir, yaxud da temperatur maqnitlənmədir (3). Belə interpretasiya o mülahizələrdən irəli gəlir ki, təbii süxurda kimyəvi yolla əmələ gələn maqnit mineralının istiqamətlənmə dərəcəsi yenidən çökdürülmüş süxurdakından daha böyük olur.

Maqmatik və yanmış süxurların Ιn maqnitlənmələrinin növlərini təyin etmək üçün geniş məlum olan Telye üsulundan istifadə edirlər. Bu üsulda eyni nümunədə maqnitlənmə və maqnitsizləşdirmə əyriləri təhlil olunur. Ιn (T) və Ιrt(T) əyrilərinin bir birinə uyğun gəlməsi Ιn maqnitlənməsinin temperatur qalıq maqnitlənmə olduğunu göstərir. Lakin bu üsul o süxurlar üçün tətbiq olunur ki, orada olan ferromaqnit minerallar çox domenlidir, çünki birdomenli minerallar üçün Ιrt və Ιrs bir- birinə uyğundur. 114

Maqnitlənmənin növünü təyin etmək üçün universal (hərtərəfli) üsul Ιn və Ιri maqnitliyinin stabilliyinin xüsusiy-yətlərinin müqayisəsidir. Əgər Ιn maqnitliyi istiqamətlənmiş maqnitlikdirsə, onda onun qiyməti eyni sahədə yaranan Ιri maqnitliyindən 3-5 dəfə az olur, ancaq stabilliyi yuxarıdır. Əgər Ιn maqnitliyi temperatur, yaxud kimyəvi qalıq maqnitlikdirsə onun maqnitliyi və stabilliyi Ιri dən çox olur. Beləliklə, qədim maqnitliyin əmələ gəlməsi sualının mürəkkəbliyinə baxmayaraq çox hallarda kompleks üsullarla müvəffəqiyyətlə həll olunur. Paleomaqnit tədqiqatların qurmalarının düzgünlüyünü, dəqiqliyini artırmaq üçün təkcə maqnitlənmənin təbiətini yox, eyni zamanda onun əmələ gəlməsinin geoloji zamanının təyin olunması vacibdir.

3.1. Paleomaqnit istiqamətin və paleomaqnit qütbün statistik təhlili

10-cu bölmədə göstərilib ki, N vahid Ιni vektoru pro-yeksiyalarının cəmi Ro maqnitləndirən H sahə istiqamətində-dir.

Ro=N (ctgK-1/K) Paleomaqnitologiyada vektorun bir yerə toplanıb paylanması K< 3 - dən az olduqda adətən əhəmiyyətli hesab olunmur, onu yalnız xüsusi məsələlərlə təhlil edirlər. K> 3 olanda yaxşı yaxınlaşmada cthK≈1 onda

Κ−Κ

=10

NR

Ro=N(1- 1/K; (1)

Teoremə görə bərabərliyin sol hissəsi özünü cos Ψ -nin orta inteqral qiymətini təsvir edir. cos Ψ= (K-1) / K (2) Belə ki, geomaqnit sahənin H istiqaməti əvvəlcədən məlum deyil, o Ιni vahid vektorunun N vektorun geometrik cəminin R istiqamətinin koordinatlar üzrə komponentləri kimi qiymətləndirilir.

X=Σ=

N

i 1 cos Ji cos Di ; Y= Σ

=

N

i 1 cos Ji sin Di ;

115

Z=Σ=

N

i 1sin Ji; (3)

Ro-ın istiqaməti meyillik DR və əyimlik JR vasitəsilə təyin ol-unur ; DR=ark tg(Y/X) JR=arcsin(Z/R); (4)

R=(X2+Y2+Z2)1/2 (R-1)(N-1) = (K-1)/K K= (N-1) / (N-R)

cos Ψ orta qiyməti hesablamaq üçün 2 formulası nəzərə alın-malıdır. Cos Ψ= (R-1) /(N-1)

3.2. Geomaqnit sahənin qiymətinin təyininin əsas prinsipləri

Geomaqnit sahənin qiyməti son zamanlara qədər az öyrənilibdir. Bu hər şeydən əvvəl bəzi məhdudiyyətlərlə əlaqədardır, hansı ki, məlum üsullar süxurun təbii qalıq maqnitlənməsinin Jn üzərinə gəlir. Ha sahəsinin təyini o süxur-larda aparılır ki, ilkin qalıq maqnitlənmənin istiqamətindən başqa onun qiyməti də saxlanılıb. Beləliklə, maqmatik və çökmə süxurlar əmələ gəldiyi dövrdə əldə etdiyi ilkin qalıq maqnitlənmə həmin dövrdə mövcud olan geomaqnit sahənin qiyməti haqda məlumat saxlayır, belə olan halda deyirlər ki ilkin maqnitlənmə dəyişməmişdir. Süxurlar əmələ gəldikdə maqnitləndirən sahənin qiymətinin təyini zəif maqnit sahəsində maqnitlənməni maqnitləndirən sahənin mütənasibliyinə əsaslanıb. Yalnız maqnit anizatropiya sabiti və pilləli maqnitsizləşdirmə üsulları digər hadisədən istifadə edir, birinci tekstur anizatropiyadan, ikinci maqnit hissəciklərinin dəstəsinin asimmetriyasından istifadə edir.

Laboratoriya şəraitində istiqamətlənmiş və temperatur, qalıq maqnitlənmiş süxurlarda geomaqnit sahənin qiymətini təyin etmək üçün ilkin maqnitlənmənin əmələ gəlmə prosesini təyin etmək üçün yenidən çökmə və yenidən qızdırma ilə modelləşdirmə hazırda ən yaxşı üsul kimi işlənib hazır-lanmışdır.

116

Təcrübələr zamanı alınan istiqamətlənmiş, temperatur, yaxud ideal maqnitlənmələrin qiymətlər təbii halda olan qiymətlərlə müqayisə edilir; laboratoriya sahəsinin Hl mütləq qiymətini bilməklə və maqnitlənmənin mütənasibliyindən istifadə edərək qədim maqnit sahəsinin qiymətini aşağıdakı tənliyi həll etməklə almaq olar.

Ha=Hl(Ιn / Ιl) Ha - nın bütün qiymətlərini müqayisə etmək üçün alınan qiy-mətləri ekvatordakı qiymətə çevirirlər (müasir sahə ekvatorda Ve=0,035 mTl; He=27,9 A/m), yaxud da Yerin qədim maqnit momentinin indiki maqnit momentinə nisbətini hesablayırlar. Əgər qəbul etsək ki, Yerin radiusu sabitdir və sahə dipol sahəsidir, onda maqnit momentini müqayisə etmək üçün dipo-lun maqnit potensialı U aşağıdakı formula ilə təyin olunur. U=Mcosϕ / R2 burada M dipolun maqnit momenti ϕ en dairədir. Nəzərə alsaq ki, geomaqnit sahənin komponentləri aşağıdakı kimi ifadə olunur.

X= ϕd

dUR1 ; Υ=0; Z=-

ϕddU ; H= 22 Υ+Χ

onda mərkəzi oxlu dipolun geomaqnit sahəsinin qiymətinin en dairədən asılı olaraq asılılıq qanununu alırıq. Ha=He ϕsin1+

və Yerin maqnit momentinin ifadəsini alırıq M=HeR3 Müşahidələrin sayının artması təkcə sahənin qiymətini təyinində yox, eyni zamanda geoloji keçmişdə Yerin maqnit-momentinin dəyişməsini izləmək və onun geoloji hadisələrlə əlaqəsini, həmçinin müxtəlif epoxalarda geomaqnit sahənin di-pol sahəsi olduğunu yoxlamaq və Yerin radiusunun dəyişməsini qiymətləndirmək üçün istifadə etmək olar. Kifayət qədər təyin edilmiş qiymətlər geomaqnit sahənin təyin olunmuş qiyməti paleomaqnit geoxronoloji şkalanın parametrləri kimi istifadə olunması üçün əhəmiyyətlidir.

3.3. Yenidən çökdürmə yolu ilə Yerin qədim

117

maqnit sahəsinin Ha qiymətinin təyini Çökmə süxurlarda istiqamətlənmiş təbiətə malik olan Ιn

maqnitlənməsi üçün Ha-nın təyinin əsas yolu yenidən çökdürmə üsuludur. Bunun üçün süxur paleomaqnit nöqteyi - nəzərdən stabil olmalıdır, bundan başqa süxur suda həll olunaraq suspen-ziya əmələ gətirməlidir, yəni terigen hissəciklərin dağılmaması vacibdir. Belə süxurlar gillərdir və gilli alevrelitlərdir. İri dənəli çöküntülər, qumlar yenidən çökdürmək üçün əlverişli deyil, çünki istiqamətlənmiş maqnitlənmənin mexanizmi çox mürəkkəbdir, praktiki olaraq laboratoriyada iş aparmaq müm-kün deyil.

Çox sayda yenidən çökdürmə təcrübələri göstərdi ki, istiqamətlənmiş maqnitlənmənin Ιro əsas hissəsi çöküntünün özündə əmələ gəlir, bu çöküntülərdə suyun miqdarı 70%-dən 30%-ə qədər azaldığı intervalda baş verir. Hissəciklər yarı maye çöküntüdə istiqamətlənməyə başlayır, əyilmənin səpilməsi azalır. Ιn və Ιro –ın qədim və laboratoriya qiymətlərini müqayisə edərək alınan nisbətə əvvəlcədən vyazki maqnitlənməyə görə düzəliş verilir.

3.4. Telye üsulu Bu üsul ilk olaraq arxeomaqnit tədqiqatlarda maqnit-

lənmənin temperatur qalıq maqnitlənmə olmasının təbiətini öyrənmək üçün istifadə olunmuşdur. Təcrübədə temperatur qalıq maqnitlənməyə malik olan süxurlardan istifadə olun-muşdur. Qızma zamanı süxurlarda mineraloji dəyşikliklər baş verirsə, həmin süxurlardan Ha- nı təyin etmək üçün istifadə etmək olmaz.

Əvvəlcədən seçilmiş nümunələr Küri temperaturuna qədər qızdırılır və temperatur qalıq maqnitlənmə əyrisi qurulur Ιrt bu zaman nümunədə mineraloji dəyişmənin olub olmadığına nəzarət edilir. Əgər Ιn və Ιrt əyrilərinin eyniliyi sübut olunursa və süxurun tərkibində mineraloji dəyişmə müşahidə olunmay-ıbsa, onda iki dəfə Yerin maqnit sahəsində hər bir temperatur intervalı üçün nümunənin qızdırılması və soyudulması aparılır. Birinci qızmada nümunə Yerin

118

maqnit sahəsi istiqamətində qoyulur, ikinci dəfə isə onun əksinə. Təcrübədə qızmanın addımı 500 C götürülür, əyrinin 100-2000 C intervalı istifadə olunmur, çünki bu hüdudda vyazki maqnitlənmə güclü təsir edir. Birinci qızmada maqnitlənmə da-ğılır və Ιn maqnitlənmədən qızdırılan temperaturda əmələ gələn parsial maqnitlənmə çıxılır və mövcud sahədə yaranan parsial maqnitlənmə əlavə olunur.

Ιn1=Ιn-Ιnpt+Ιrpt ikinci qızmada həmin temperatur intervalında birinci istiqamə-tin əksinə qoyulduqda aşağıdakı bərabərliyi alırıq.

Ιn2=Ιn-Ιnpt-Ιrpt Qızmaların nəticələri diaqram şəkilində göstərilir. Ordinat oxu üzrə Ιn , Ιrt götürülür, absis oxu üzrə isə temperatur götürülür.

3.5. İdeal maqnitlənmə üsulu Telye üsulu ilə eynidir burada temperatur əvəzinə

dəyişən maqnit sahəsi h-dan istifadə olunur. Hər iki üsul bir-birinə uyğun nəticələr verir, bu halda Ιn və Ιri koerstiv spek-trinin maksimumu 4⋅103 A/m - dən çox bir-birindən fərqlənməsinlər.

3.6. Pilləli yenidən maqnitləndirmə üsulu Maqnit xassələrinin nəzəriyyəsinə görə süxurları effektiv Neelya hissəciklərinin qurupu kimi baxmaq olar, bu qrupda istənilən maqnitlənmə qurupun simmetriyasının yerdəyişməsi hesabına olur. Nəzəri və təcrübi yolla Ιn maqnitlənmənin müxtəlif növlərini öyrəndikdə belə nəticəyə gəlinib ki, qrup hissəciklərin asimmetrik paylanmasının dərəcəsi süxur əmələ gəldiyi dövrdə mövcud olan sabit maqnit sahəsi Ιn - nin ampli-tudasından asılı olacaq. Əyani olaraq bunu Preyzax Neelya sxemdəki kimi göstərmək olar, sabit maqnit sahəsi ilə maqnitləndirmə zamanı təsir edən sahənin qiymətindən asılı olaraq koordinat başlanğıcının dəyişməsi göstərilir. Laboratoriya şəraitində Ιn

119

istiqamətində, yaxud da ona perpendikulyar istiqamətdə müxtəlif Hm sahələrində parsial ideal maqnitlənmə yaradılır. Hələlik Hm<Ha, Ιri - nin artımı qeyri - xətlidir (şəkil 37; Hm=40 A/m); Hm=Ha momentindən başlayaraq artım xətti olur bu nöqtə də qrafikdə (Hm=80 A/m və Hm=120 A/m) göstərilmişdinr. Əyrinin növündən asılı olaraq Ha - nın qiyməti aşağıdakı formulalarla hesablanır. Ha=Hm(hm-2∆1h) ⁄(2hm); Ha=Hm(h+2∆2h) ⁄(2hm) Təcrübi olaraq yalnız temperatur qalıq və istiqamətlənmiş maqnitlənmə halları üçün baxılmışdır.

Şəkil 37. Nümunələrin pilləli maqnitləndirilməsi.

3.7. Qədim sahə Ha - nın qiymətinin Q faktoru vasitəsilə təyini

Madam ki, süxurlarda ilkin qalıq maqnitlənmə süxur əmələ gəldiyi dövrdə mövcud olan maqnit sahə ilə mütənasibdir və süxurun əmələ gəlməsi və dəyişməsindən

120

mürəkkəb formada asılıdır. Onda Ha-nı təyin etmək üçün bu təsir edən amillərin hamısını kənar etmək lazımdır, bunu etmək üçün oxşar əmələ gəlmə şəraitinə eyni qalıq maqnitlənməyə malik olan eyni daşıyıcılı bircinsli seriyalı süxurlardan istifadə olunmalıdır. Onda yalnız bu daşıyıcıların zənginliyini nəzərə almaq lazımdır. Bunlardan ən çox istifadə olunanı faktor Qn=Ιn°⁄ χΗ ilkin qalıq maqnitlənmənin induktiv maqnitlənməyə nisbətidir.

İstiqamətlənmiş maqnitlənmə halı üçün, bircinsli lay çöküntülərindən sabit Ιn maqnit daşıyıcılı ölçüləri dəyişməyən ferromaqnit mineral dənələrdən ibarət olan süxurlardan istifadə olunmalıdır.

İV FƏSİL

GEOMAQNİT İNVERSİYA VƏ GEOMAQNİT QÜTBLƏŞMƏNİN ŞKALASI

İlk müşahidələr belə bir fikrə gətirib çıxardı ki, qədimdə geomaqnit sahənin istiqaməti indiki maqnit sahənin əksinə olub. 1904 -1906-cı illərdə P.David və B.Bryunessa tərəfindən bu nəticəyə gəlinib ki, lava axıntıları və yanmış gillər əksinə maqnitlənmişlər. Sonralardan aşkar olundu ki, həm düzünə, həm də əksinə maqnitlənmələr müxtəlif yaşlı süxurlarda da rast gəlinir, bu da geomaqnit sahənin geoloji tarixdə istiqamətinin çoxsaylı qütb yerdəyişməsinə məruz qalmasının sübutu oldu:

Geomaqnit sahənin qütb yerdəyişməsinə məruz qalma-sının həlledici sübutu üçün aşağıdakı faktorlar təsdiq edil-mişdir.

1.Eyni yaşlı süxurlar hər yerdə ilkin qalıq maqnitlənməyə malikdir və geomaqnit sahənin eyni istiqamətinə uyğundur

2. İntruziya və lavalarla yandırılan süxurlar tərkibindən və ilkin Ιn - nin istiqamətindən asılı olmayaraq lava və intruziyalar kimi maqnitləniblər (ya düzünə, yaxud da əksinə);

3. İlkin maqnitlənmənin lay hüdudunda zonaları ayıran düzünə və əksinə maqnitlənmələrini özbaşına maqnitlənmələrlə izah etmək mümkün deyil.

Göstərilən müddəaların təstiq edilməsi üçün

121

aparılan tədqiqatlar küllü miqdarda faktiki materialların toplanmasına və analizinə istiqamətləndirilməsini tələb edirdi, hazırki dövrə qədər müəyyən nəticələr alınmışdır. Birinci və aydın alınan nəticələrdən biri İslandiyanın kaynozoy vulkanogen-çökmə komplekslərində daykalar və bunlar vasitəsilə yandırılmış süxurların Ιn nin istiqamətlərinin qarşılıqlı münasibətlərinin öyrənilməsi zamanı alınmışdır (cədvəl 6).

Cədvəl 6.

İslandiyanın vulkanogen çökmə süxurlarında Ιn vektorunun qütbləşməsinin nisbəti

müxtəlif hallarda maqnitlənmənin qütbləşməsi

Ttədqiqat obyekti

1 2 3 4 Daykalar Qarışıq süxurlar Süxurun yanmış hissəsi Nəzəri nisbətlər geomaqnit sahənin inversiyası zamanı süxurda Ιn vektorunun özbaşına çevrilməsi süxurlarda, yaxud daykalarda Ιn vektorunun özbaşına çevrilməsi

N N N N N N

N R N N R N

R N R R N N

R R R R R N

Bundan sonra 1962-ci illərdə artıq çox yerlərdə buna

uyğun nəticələr alınmışdır. R.Vilson vulkanogen və bunlar vasitəsilə yandırılan süxurlarda 87 hal üçün Ιn vektorunun istiqamətinin qarşılıqlı münasibətinin öyrənilməsinə baxmışdır. Onun nəticələri yeni məlumatlarla tamam-lanaraq (cəd 7) verilmişdir. Onlar göstərir ki, 176

122

haldan 3 - də Ιn, Cədvəl 7.

Ιn vektorunun qütbləşməsi Tiplərin nisbəti

Maqmatik süxurlar

Təmas süxurları

Hadisələrin sayı

I ΙΙ III I V V

N I R N R

N I R R N

57 7 109 3 0

I – işarəsi Ιn vektorunun aralıq istiqamətidir. maqnitlənmə vektorunun özbaşına çevrilməsi kimi interpretasiya olunmuşdur. Maqnitlənmə vektorunun dönmə zonalarının mövcud olmasını Ιn, vektorunun özbaşına maqnitlənmə yolu ilə baş verdiyini izah etmək mümkün olmadığından alternativ geomaqnit qütb yerdəyişməsi fərziyəsinin qəbul olunması məcburiyyətində oldular. Keçid zonalarının dəqiq və hərtərəfli öyrənilməsi ona görə aparılır ki, keçidlərin morfologiyasını eyni zamanda geomaqnit inversiyanın ardıcıl və qanunauyğun dəyişməsini izah edə bilsinlər.

Geomaqnit inversiyanın ən güclü sübutlarından biri geniş ərazilərdə vulkanogen və çökmə süxurların kəsilişində bir-qütbülü zonaların sinxron olmasıdır (düzünə və əksinə maqnitlənmiş zonalar). Maqmatik və bununla yandırılmış təmas süxurlarının qütbləşməsinin müqayisəsi.

4.1. Geomaqnit qütbləşmə şkalasının tipləri Paleomaqnitologiyanın əsas düz məsələlərindən biri geoloji zaman intervalında baş verən geomaqnit inversiyaların ardıcıllıqla qurulmasından ibarətdir. Belə ardıcıllıqla qurulmalar bir neçə üsulla ola bilər: üsulun seçilməsi

123

tələb olunan dəqiqlikdən, tamlıqdan və inversiyanın baş verdiyi dövrün qeyd olunmasından asılı olaraq təyin olunur. Çünki geomaqnit inversiya qlobal hadisələrin, bu bütün dünya üzrə baş verən düzünə və əksinə maqnitlənən əmələ gəlmələrin dəqiq stratiqrafik, xranaloji müqayisəsini verməlidir. Ona görə də geomaqnit inversiya şkalası prinsip etibarı ilə xronoloji şkala kimi qurula bilər, bu o vaxt mümkündür ki, maqnit qütbləşməsini təyin etmək üçün istifadə olunan süxur nümunələri fiziki üsullarla əmələgəlmə tarixi təyin oluna bilsin. Belə şkalaya maqnitoxronoloji şkala deyilir. Geomaqnit inversiyanın tarixinin bu yaxınlaşma ilə öyrənilməsi o vaxt düzgün hesab olunur ki, geomaqnit qütbləşməni saxlayan epoxanın davametmə müddəti üsulun təyin etmə xətasından çox olsun. Məsələn, klassik paleontologiya üsulu burada çətin ki, əlverişli ola bilər. Maqnit xronoloji şkalanın qurulması yalnız kalio-arqon üsulunun inkişafından sonra mümkün oldu, bu üsulla təyin olunan vulkanogen süxurların yaşını maqnit qütbləşməsi üsulu ilə çox dəqiqliklə təyin etməyə imkan verdi.

Geomaqnit qütbləşmənin tarixini izləmək üçün ikinci qayda okeanda xətti anomalyaların öyrənilməsi və bu ano-maliyanın uzanma istiqamətinə perpendikulyar profillərin qurulmasıdır. Belə profillərin təhlili anomaliya yaradan kütlə-lərin düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların ardıcıllığını verir, beləliklə, okean dibinin genişlənməsi konsepsiyasına əsasən geomaqnit inversiyanın geoxronoloji yazısını təqdim edir. Okean dibinin genişlənməsinin sürətini bilərək və bu ana süxurlarda anomaliyalardan bir neçəsinin yaşını bilərək geomaqnit inversiyanın anomal şkalasını qura bilərik.

Qazılmış quyulardan çıxarılmış okean dibi çöküntülərində aparılan paleomaqnit tədqiqatları geomaqnit inversiyanın tarixini tədqiq edən üçüncü üsul adlana bilər. Okean dibinin cavan olmasından və bundan qabaqkı üsul yalnız yura dövrün-dən başlayaraq geomaqnit şkalanın qurulmasında istifadə oluna bilər. 124

Nəhayət, geomaqnit inversiya şkalasının qurulmasının dördüncü üsulu normal stratiqrafik qaydanın istifadə olunma üsuludur: stratiqrafik əyalətlərdə çökmə və vulkanogen çökmə qatlarda tam paleomaqnit tədqiqatlar düzünə və əksinə maqnitlənmiş zonaların tamamlanması, ayrı-ayrı kəsilişlər üçün müqayisəsi və sonra isə qlobal miqyasda maqnitostratiqrafik kəsilişin tərtib edilməsindən ibarətdir.

Bu yolla qurulan zaman ekvivalenti maqnitostratiqrafik şkala düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların dövrlərlə, epoxalarla əsrlərlə ardıcıllığını onun normal geoxronoloji şkalaya bağlanmasını təsvir edir.

4.2. Lava axınlarında qütbləşmə epoxalarının yaşının

təyini Yerin geomaqnit inversiyasının yaşını kali-arqon üsulu ilə

ilk olaraq 1963-cü ildə A.Koks, R.Dollo və Q.Dalrimplo tərəfindən təyin edilmiş ilk şkalasını qurmuşlar. Bu şkala axırıncı 3,5 mln. il dövrünü əhatə edir və üç zonadan ibarətdir, bunlardan ikisi düzünə maqnitlənən, biri isə əksinə maqnitlənən zonadan ibarətdir, hər biri təxminən 1 mln. ildir. Təyin olunmaların sayının artımı göstərdi ki, bunlardan çoxu bu sadə sxemə yerləşməmişdir. Bu da əsas zona intervalları arasında (106 il) daha kiçik intervalların- 105 il olduğu kəşfinə gətirib çıxardı. Qısa zonalar epizod, yaxud da hadisə kimi adlandırıldı və aşkar edildiyi yerin adı ilə adlandırıldı, uzun epoxalara isə məşhur paleomaqnitoloqların adları verildi Bryunesa, Matuyama, Qaus, Gilbert. Qeyd etmək lazımdır ki, bu şkalanın hissələrinin sərhədlərinin yaşını dəqiqləşdirmək üçün okeanın zolaqlı maqnit anomaliyalarının şkalasından və okeanın dərin hissələrində əmələ gələn çöküntülərindən alınan nəticələrindən istifadə edilmişdir (64). Bu şkala Koksun klassik şkalası adlanır və sonralar bəzi dəqiqləşdirmələr və əlavələr olunmuşdur.

Qədim dövrlər üçün maqnitostratiqrafik şkalanın qurul-ması kali-arqon üsulu ilə yaşın təyin edilməsində mütləq xətanın artması ilə əlaqədardır. Yaşı 5⋅105 il olduqda xəta 5% olur, buda 2,5⋅105 il mütləq xəta verir, bu da çoxlu

125

sayda epizodların davam etməsindən çoxdur. Beləliklə, qeyd etmək lazımdır ki, 5-7 mln il, yəni plio-

senin başlanğıcından indiki dövrə qədər qurulan geomaqnit sahənin inversiyası şkalası təmiz kali-arqon üsulunun tətbiq olunmasının alt sərhədi hesab etmək olar. Əlavə inversiyaları tədqiq etmək yalnız stratiqrafik yaxınlaşmalarla düzgün olardı.

4.3. Okeandibi çöküntülərdə geomaqnit qütbləşmə

zonaları Lava axım seriyalarının və örtüyün öyrənilməsi çox

hallarda zaman etibarı ilə geomaqnit inversiyanın bərabər, aramsız paylanması haqda məlumat verə bilmir, çünki vul-kanların fəallıq prosesi zamana görə nəzərəçarpacaq dərəcədə bərabər deyil. Bu məqsədlə tam informasiyanı paleomaqnit tədqiqatlarla dərin su hövzələrində əmələ gələn çökmə süxurları tədqiq etməklə əldə etmək olar, çünki dərin hövzələrdə çöküntü axınlarının təsiri az olur.

Okean dibi çöküntülərində geomaqnit inversiyanın yazı-ları ilk olaraq 1964-cü ildə aşkar olunmuşdur və Koksun şkala-sını 9 mln ilə qədər, yəni gec miosenin ortalarına qədər davam etdirmişlər.

Okean dibi çöküntülərin tədqiqinin ikinci istiqaməti quyulardan çıxarılan süxurların vasitəsilə tez çökmələrlə əmələ gələn süxurlarda geomaqnit sahənin epizodlarını və anomal kənara çıxmaları ekskursları tədqiq etmək məqsədi güdür.

4.4. Xətti maqnit anomaliyalar şkalası Okean dibinin genişlənməsi fərziyyəsi okean dibi anomal

sahənin xüsusiyyətlərinə sadə izahat gətirdi: xəttiliyi, istiqamətin dəyişməsi, mərkəzi okean dağ silsiləsinə nisbətən simmetrik olması bu oxdan bütün dünyanın hər yerində hesablanan anomalyanın ardıcıllıq uyğunluğundan ibarətdir.

Okean dibinin genişlənməsi fərziyyəsi ondan ibarətdir ki, silsiləni kəsən çatlarla Yerin təkindən maddi kütlələrin buraya gəlməsidir, maddələr silsiləsinin müxtəlif istiqamətlərində mantiyada kovektiv axımlar vasitəsilə aparılması və 126

nəticə etibarı ilə aramsız olaraq okean dibinin genişlənməsi hesabına yaranan sahələr silsilənin oxundan uzaqlaşdıqca yaşı artır. Bu hadisə geomaqnit sahənin sistematik inversiyası şəraitində gedir. Mantiyada ərimiş bazalt tərkibli maddələr qalxma prosesində soyuyaraq müəyyən geomaqnit qütbləşməyə malik temperatur qalıq maqnitlənmə əldə edir və silsilə oxundan uzaqlaşdıqca əldə etdiyi istiqaməti saxlayır. Bir neçə geomaqnit inversiyadan sonra maqnitlənməyə fəal qat (inversiyon) əmələ gəlir ki, bu da silsilənin oxuna simmetrik ardıcıllıqla yerləşmiş N və R maqnitlənmiş kütlələr toplanır, bu ardıcıllığı geomaqnit inversiyanın növbəli xranaloji yazısı kimi baxmaq olar.

Okean dibinin maqnitlənməyə fəal qatın əmələ gəlməsi mexanizmi F.Vann və D. Metyuz tərəfindən verilmişdi. Bu təkcə okean dibinin aralanma mexanizmini və anomal geomaqnit sahənin əsas xassələrini yox, eyni zamanda okean dibinin relyefini müqayisə etməyə imkan verir, bunu düzünə və əksinə maqnitlənən anomal zonaların köməyilə edirlər. Xətti maqnit anomaliyasının nəticələrinin təhlili doğrudanda geomaqnit inversiyanın ardıcıllı olmasının ən inandırıcı sübutudur, bu eyni zamanda anomaliyanın üst hissəsinin şkalasının Koksun şkalası ilə uyğunluğunu göstərir, bu da quyu nəticələri ilə fundamentin yaşının anomalyaların yaşı ilə uyğun gəlməsini sübut edir. Kaynazoy üçün sonuncu geomaqnit inversiya şkalası şəkil 38-də göstərilmişdir.

127

Şəkil 38. Okean maqnit anomaliyasına görə kaynozoy

geomaqnit inversiya şkalası. 4.5. Maqnitostratiqrafik qütbləşmə şkalası, onun

qurulma prinsipi və problemləri Stratiqrafik hüduduna malik olan geomaqnit inversiya

şkalası maqnitostratiqrafik şkala adlanır. Geomaqnit şkalaya paleomaqnetizmin parlaq hadisəsi adlanır, tarixi kifayət qədər yaxşı öyrənilib, ona görə də qütbləşmənin maqnitostratiqrafik şkalası yeganə paleomaqnit şkaladır ki, müvəffəqiyətlə işlənir və tətbiq olunur. Maqnitostratiqrafik, yaxud paleomaqnit şkala dedikdə adətən maqnitostratiqrafik şkala kimi qəbul olunub.

Keçmiş SSSR-nin maqnitostratiqrafik kodeksi müzakirə olunanda aşağıdakı bölgülər təklif olunmuşdur: meqazona, qiperzon, superxron, ortoxron və subxron, nəhayət paleo-maqnit anomaliyanın zaman analoqunu ekskurs 128

adlandırmağı təklif ediblər. Meqazona bütün həcmdə stratiqrafik şkalanın bir quru-

puna, qiperzon- sistemin, superzona otdelin, yaxud birneçə yarusun, ortozon-yarus, yaxud zonaya cavab verir. H.Votgins hesab edir ki, epizod geomaqnit qütbün nisbətən kiçik zaman müddətində tam qütb yerdəyişməsi adlandırıb və hesab edir ki, epizodun davam etməsi 104-105 il təşkil edir.

Maqnit qütbləşməsinin ekskursu dedikdə elə qısamüddətli hadisə (104 ildən az) başa düşülür ki, düzünə və əksinə maqnitlənən vəziyyətdən 600 az və 1200-dən çox olmayaraq kənara çıxır və sonra ilkin vəziyyətinə qayıdır.

Paleomaqnit şkala stratiqrafik şkala kimi qurulur, bu tam kəsilişlərdə ardıcıl olaraq paleomaqnit tədqiqatları aparmaqla həyata keçirilir. Regional paleomaqnit şkalanı müqayisə etdikdə paleomaqnit tədqiqatın dəqiqliyinə fikir vermək lazımdır.

Beləliklə, paleomaqnit stratiqrafiyanın vacib problemlər-indən biri paleomaqnit şkalanın ayrılma vahidini tapmaq üçün diaqnostik əlamətlərini axtarmaqdan ibarətdir.

4.6. Azərbaycanın maqnitostratiqrafik şkalasının

qurulması Keçmiş SSSR-də ilk paleomaqnit iş açıq-aydın şəkildə

stratiqrafik xarakterə malik idi, çökmə və vulkano gen süxur laylarının yaşlarına görə müqayisəsi və tərkib hissələrinə ayrılması, minerallaşma ərəfəsində geoloji cisimlərin yaşının təyin edilməsi məqsədini güdürdü.

İlk ümumiləşmiş paleomaqnit şkalanın qurulmasına 1965-ci ildə paleozoy hissəsinə A.N.Xramov və başqaları cəhd göstərmişlər. Qafqazda isə T.A.İsmayılzadə və A.Z. Həsənov paleomaqnit tədqiqatlar aparmışlar. Şkalanın mezozoy hissəsinin qurulmasında T.Ə. İsmayılzadənin, K.C. Nəsənova-nın, M.İ.İsayevanın işlərini göstərmək olar.

İlk dəfə olaraq Azərbaycan ərazisində paleogen

129

vulkanogen çökmə süxurlarında paleomaqnit тядqiqatlarını Talış və Naxçıvan Muxtar Respublikası ərazisində A.Z.Həsənov tərəfindən aparılmış, bu ərazilər üçün istinad maqnit stratiqrafik şkalası qurulmuşdur. İlk olaraq paleosen yarusunu tərkib hissələrinə ayırmış bu sərhədin düzünə maqnitlənən zonanın daxilində olduğunu sübut etmişdir. Qurulmuş istinad paleomaqnit şkalası digər ərazilər üçün qurulmuş paleomaqnit şkalası ilə müqayisə olunaraq, bu ərazilərdən çox uzaqlarda eyni yaşlı süxurlarda Türkmənistan, Tacikistan və AFR-də qurulmuş paleomaqnit şkala ilə müqayisə etdikdə düzünə və əksinə maqnitlənmiş zonaların bir-biri ilə yaxşı uyğunluq təşkil etdiyini görürük (şəkil 39).

130

Şəkil 39. Azərbaycan ərazisinin paleogen süxurlarının maqnitostratiqrafik şkalasının Türkmənistan, Tacikistan və AFR –in maqnitstratiqrafik şkalası ilə müqayisəsi.

Üst təbaşirin xeyli intervallarının öyrənilmədiyini nəzərə

alaraq ilk dəfə 1987-ci ildə A.A.Xələfli tərəfindən bu intervallar öyrənilmiş, maqnitostratiqrafik şkala tərtib edilmiş-dir. Öyrənilən

131

kəsilişlərdə koyak-santon süxurları həm düzünə, həm də əksinə maqnitlənmişdir. Düzünə və əksinə maqnitlənən zonalar kəsilişdə qanunauyğun yerləşirlər və müəyyən stratiqrafik səviyyələr yaradırlar. Bu tədqiqat ların aparılmasında məqsəd, kəsilişləri bu və ya digər paleomaqnit zonalarla tərkib hissələrinə ayırmaq, müqayisə üçün kəsilişlərin sxemini qurmaq və nəhayət, qurulmuş sxemlərin köməyilə konyak-santon komplekslərinin ümumi kəsilişini yaratmaqdır. Qazax çökəkliyinin konyak kompleksindəki kəsilişlərin hamısında üç paleomaqnit zona müşahidə olunur. Kəsilişlərin alt və üst hissəsi düzünə maqnitlənən zona, orta hissə isə əksinə maqnitlənən zona ilə təsvir olunur. Düzünə maqnitlənən zona konyak çöküntülərinin üst hissəsini əhatə edir. Tatlı, Əlibayramlı və Tovuz kəsilişində bir əksinə maqnitlənən zona ayrılır, bu zonalar bir-biri ilə yaxşı müqayisə olunur (şəkil 40). Əlibayramlı kəsilişindən başqa qalan kəsilişlərdə düzünə maqnitlənən zonanın olması alt konyak çöküntülərinin olmasını sübut edir. Əksinə maqnitlənən zona isə orta konyak çöküntü-lərinə uyğundur, bəzi kəsilişlərdə stratiqraflar bu hissəni üst konyak yarusuna aid edirlər. Ona görə də bu kəsilişlərdə stratiqrafik sərhədlər bir - birinə uyğun gəlmir.Üst konyakda ayrılan düzünə maqnitlənmiş zona həm də alt santon yarusuna aid olduğundan bu zonanı hər iki yarus üçün sərhəd zonası kimi qəbul edə bilərik. Göstərildiyi kimi ayrılan zonaların həcmi və vəziyyəti müxtəlif ərazilər üçün uyğunlaşmır. Bu bizim fikrimizcə, Uerli stratiqrafik sxemlərin düzgün olmaması hesabına irəli gəlir. Hər iki yarus üçün ayrılan zonalar dəqiq nişangah rolunu oynaya bilər. Bizim tərəfimizdən ayrılan zonalar Şimali şərqi SSSR, Manqışlaq, Fərqanə və Türkmənis-tanın paleomaqnit şkalası ilə yaxşı müqayisə olunur.

132

Şəkil 40. Qazax çökəkliyinin Gec təbaşir süxurlarında paleomaqnit kəsilişlərin müqayisəli təhlili.

Beləliklə, konyak-santon yarusları üçün qurulmuş paleo-

maqnit şkala bir-birini əvəz edən düzünə və əksinə maqnit-lənmiş zonalardan istifadə edərək konyak-santon çöküntülərinin kəsilişlərini müxtəlif ərazilərdə regionlar üçün qurulmuş paleomaqnit şkalalarla müqayisə edərək stratiqrafik kəsilişdə zonaların vəziyyətini müəyyənləşdirə bilərik. Kiçik Qafqazın Azərbaycan hissəsi üçün qurulmuş paleomaqnit stratip şkalasının bu ərazilərdən çox uzaqlarda yerləşən bu süxurlarla eyni dövrdə əmələ gələn süxurlarda qurulmuş paleomaqnit şkala ilə müqayisə edilməsi cəhdi göstərilmiş və müqayisə olunaraq bizim ərazi üçün istinad paleomaqnit şkalası qurulmuşdur.

133

Kiçik Qafqazın Şərq hissəsinin konyak-santon paleo-maqnit kəsilişlərində süxurların müxtəlif istiqamətlərdə maqnitlənməsinə görə 6 maqnit zonası (şəkil 41) ayrılmışdır, bu bizə vulkanogen çökmə süxurlarında paleomaqnit stratiqrafik şkalanın dəqiq sxeminin qurulmasına imkan verir. Konyak san-ton yarusunda ayrılan zonalar Cəlal /NR/ qiper zonasına aiddir (26 milyon il). Bu şkalanı Azərbaycan ərazisində konyak san-ton dövrləri üçün istinad şkalası kimi qəbul etmək olar ki, bu yaşlı süxurları tərkib hissələrinə ayırmaq olsun.

Son zamanlar yura dövrü süxurlarında aparılan paleo-maqnit tədqiqatların təhlili daha dəqiq əsaslandırılmış, ümumiləşdirilmiş mezozoy şkalası təklif olunmuşdur. Mezozoy çöküntülərinin paleomaqnit tədqiqatlarının tari-xinə varmadan qeyd etmək lazımdır ki, yura dövrünün paleo-maqnit tədqiqatların nəticələri Azərbaycan geologiyasının Yer fizikasının ΙV tomunda ümumiləşdirilmişdir (2). Paleomaqnit tədqiqatların nəticələri çox hallarda öyrənilən kəsilişlərə dəqiq bağlanmışdır. Onu qeyd etmək lazımdır ki, bu kəsilişlərin stratifikasiyası köhnə nəticələrə əsaslanmışdır və öz əksini aşağdakı topluda tapmışdır. Kiçik Qafqazın Azərbaycan hissəsində orta və üst yuranın kəsilişləri paleomaqnit tədqiqatları ilə daha dəqiq öyrənil

134

Şəkil 41. Kiçik Qafqazın Gec təbaşir süxurlarında

paleomaqnit kəsilişin müqayisəli təhlili: 1.Əksinə maqnitlənən zona; 2.Düzünə maqnitlənən zona; 3.Kəsilişin öyrənilməyən hissəsi. mişdir. Bununla əlaqədar olaraq bizim tərəfimizdən əsasən bayos-batın sərhədindən titon da daxil olmaqla kəsilişə baxılmışdır.Təhlil olan kəsilişlərin paleomaqnit xarakteristikaları K.C. Həsənova-nın işindən götürülmüşdür. Kiçik Qafqazın yura çöküntülərinin stratiqrafik sxemi A.A.Qasımzadə tərəfindən təklif olunmuşdur. Bu sxem yeni paleontoloji və kompleks biostratiqrafik, litostratiqrafik, kimyəvi stratiqrafik və bundan qabaq mövcud olan nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənən üsulların nəticələrindən istifadə olunmuşdur. Burada istifadə olunan mezazoyun geoxronometrik şkalası Kiçik Qafqazın maqmatik əmələgəlməlir materialları əsasında biostratiqrafik nəticələr izotop qeoxronometrik yaşının təyini kali-arqon üsuluna əsaslanmışdır.

Kiçik Qafqazın Azərbaycan hissəsinin üst bayos-titon əmələgəlmələrindəki kəsilişlərin stratiqrafik

1 2 3

135

dəqiqləşdirilməsi və tərkib hissələrinə ayrılması üçün aparılan paleomaqnit tədqiqatları aşağıdakı nətcələri almağa imkan verir.

Üst bayosda üç paleomaqnit zona ayrılıb: iki zona əks istiqamətdə maqnitlənmiz və kəsilişin alt və üst hissəsində yerləşir, bir zona isə düzünə maqnitlənən zonadan ibarətdir.

Bat kəsilişində tədqiq olunan kəsilişlərin hamısında iki düzünə və əksinə maqnitlənən zoa ayrılmışdır. Aşağı batın alt hissəsi əksinə maqnitlənən zona ilə və batın qalan hissəsi düzünə maqnitlənən zona ilə səciyyələnir. Beləliklə, demək olar ki, bat/bayos əmələgəlmələrinin sərhədi üst bayosun ammonit Parkinson parkinsoni zoasına zonanın alt hissəsi alt bata uyğun gəlir və kəsilməz tərsinə maqnitlənən zona ilə səciyyələnir.

Kelloveydə iki zona ayrılır: Birinci əksinə maqnitlənən zona ilə səciyyələnir və kelloveyin alt hissəsinə uyğundur. Kellovey kəsilişinin qalan hissəsi düzünə maqnitlənən zonaya uyğundur.

Kiçik Qafqazda alt oksford, demək olar ki, yoxdur. Palemaqnit tədqiqatlar orta və üst oksfortda aparılmışdır. Kiçik qafqaz kəsilişlərində iki zona ayrılır. Birinci zona orta oksforda uyğundur, düzünə maqnitlənmiş zonadan ibarətdir, ikinci isə üst oksforda aiddir və əksinə maqnitlənən zonadan ibarətdir.

Kiçik Qafqazın faunalarla səciyyələnən alt kimeric və üst oksford kəsilişləri əksinə maqnitlənən zona kimi xarakterizə olunur. Kiçik Qafqazda dəqiq olaraq üst kimeric çöküntüləri yoxdur və titon çöküntüləri transqresiv olaraq alt kimeric və daha qədim əmələgəlmələrin altında yatır.

Kiçik Qafqazın titon kəsilişlərində beş düzünə və əksinə maqnitlənən zona ayrılır. Öyrənilən kəsilişdə titonun alt hissəsi düzünə maqnitlənən zonadan ibarətdir, alt titonun üst hissəsinə və orta titonun alt hissəsinə uyğun gəlir. Sonra kəsilişin üst hissəsi düzünə maqnitlənən zona ilə ayrılır və orta titonun orta hissəsinə uyğun gəlir. Sonrakı əksinə maqnitlənən zona ayrılır, orta titonun üst hissəsinə və üst titonun alt hissəsinə uyğun gəlir. Titon kəsilişi düzünə maqnitlənən zona ilə 136

qurtarır. Kiçik Qafqazın orta və üst yuranın kəsilişlərində aparılan

paleomaqnit tədqiqatlar daha dəqiq tamamlanmış, istinad paleomaqnit şkalasının qurulması mümkün olmuşdur (şəkil 42). Tədqiqatın nəticələri Kiçik Qafqazın mezozoy əmələgəlmələrinin paleomaqnit şkalasının qurulmasında və paleocoğrafi rekonstruksiyalarda istifadə oluna bilər.

Polyarlığı: A – Xramov və b., təklif etdiyi şkala 1982; B –Azərbaycanın istinad kəsilişi. 1 – əksinə maqnitlənmiş zona; 2 – düzünə maqnitlənmiş zona; 3 – kəsilişin öürənilməyən hissəsi. Öyrənilən kəsilişlər: I - Quşçu kəndi.; VIII - Şuşa düzü; IX - Pristavlı; II - Aşaqı Daşkəsən kəndi.; X - Şuşa düzü; XI Şuşa düzü; III - Şuşa rayonu dağı. XII – Xaçbulaq kəndi; (Zarıslı çayı); XIII -Kırvakar dağı; IV – Sarıbaba dağı; XIV. Qazax-Elçular; V - Herhan kəndi; XV – Sarıbaba dağı. VI - Hamamçay hövzəsi VII - Sarıbaba dağı.

137

Şəkil 42 Kiçik Qafqazın orta və üst yura kəsilişlərininn maqnitostratiqrafik məlumatlar əsasında qurulmuş paleomaqnit şkala (Azərbaycan).

4.7. Geomaqnit inversiyanın mümkün mexanizmləri

Geomaqnit inversiyanın əsas sualını onun nəzəriyyəsi həll etməlidir, inversiya geomaqnit dinamo mexanizminin özünə məxsusdur, yoxsa xarici mexanizmilərin təsiri nəticəsində dəyişir. E.Bullard göstərdi ki, bir diskli dinamo istənilən işləmə şəraitində yaratdığı induksiya sahəsinin istiqamətini özbaşına əks istiqamətə dəyişdirə bilməz. T.Rikitaki tərəfindən təklif olunan iki qarşılıqlı bir-biri ilə bağlı olan diskli dinamo təkcə özbaşına həyacanlanmaqla bərabər (müəyyən 138

şəraitdə) qeyristabil halda da ola bilər, bu da həyacanlanmış sahənin həm qiymətini, həm də istiqamətini dəyişdirə bilər. Bu prosesin nəzəriyyəsi diskin hərəkət tənliyinin və onun elektromaqnit halının həllinə gətirib çıxarır. Beləliklə, geomaqnit dinamo nəzəriyyəsi göstərir ki, özbaşına qütb yerdəyişməsi mümkündür. Lakin bu mexanizmin reallığı sübut olunmayıb, iki diskili dinamo çox sadələşdirilmiş olduğundan mövcud hərəkətin və Yerin nüvəsində yaranan cərəyanların qarşılıqlı təsiri də çox sadələşdirilmiş formadadır.

Koksun modelinə görə inversiya zamanı geomaqnit sahənin dipol hissəsi yox olur, yalnız qeyri, dipol komponenti qalır. Geomaqnit inversiyanın mexanizmini dəqiq təhlil etmək üçün sahənin aşağıdakı xarakteristikalarını aydınlaşdırmaq lazımdır:

1.Geomaqnit sahənin inversiya zamanı və qonşu hissədəki zaman kəsiyində gərginliyinin dəyişməsini;

2. İnversiyanın morfologiyasını, yəni sahənin bucaq komponentinin və virtual geomaqnit sahənin kordinatının dəyişməsinin xarakterini;

3.İnversiyanın müddəti; 4.İnversiyanın başlanma xarakteri və onun qurtarması

xəbərçilərin olub - olmaması; 5.İnversiya prosesinin zamana görə gedişi: onun simme-

trik, yaxud asimmetrik olması; 6.İnversiyanın bütün xarakteristikalarının müşahidə

məntəqələrinin coğrafi vəziyyətindən asılılığı.

4.8. Geomaqnit inversiyanın morfologiyası İnversiyanın morfologiyasının öyrənilməsində qoyulan

əsas məqsəd geomaqnit sahənin nəzəri məsələlərinin öyrənil-məsindən ibarətdir (dinamo nəzəriyyəsi, Yerin nüvəsinin quru-luşu və nüvədə gedən proseslər). Bundan başqa eyni ərazidə müxtəlif yaşlı geomaqnit inversiyaların xarakterik cəhətlərini, geomaqnit sahənin zaman və məkandan asılı olmadan inversiya baş verdikdə özünü aparmasını birlikdə və

139

təhlil etmək üçün, müxtəlif ərazilərdə eyni yaşlı inversiya-lardan alınan nəticələrin müqayisəsi və s. Bunların hamısı iki əsas məsələni izah etmək üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir: a) inversiya zamanı sahənin dipol sahəsi olub, yaxud olmaması; b) hər bir konkret inversiyanın özünə məxsus əlamətə malik olub - olmaması. Bu suallara cavab vermək konkret geoloji məsələlərin həlli üçün çox vacibdir, xüsusilə də stratiqrafik məsələlərin həllində.

Məlumdur ki, paleomaqnit stratiqrafiya kəsilişlərdə yerləşmiş süxurlarda saxlanıb bu günə qədər gətirilib çatdır-ılmış ilkin qalıq maqnitlənmə vektorunu paleomaqnit zonalara ayrılmasının köməyilə qurulur. Müasir kompleks laboratoriya üsulları böyük inamla tədqiq olunan ərazilərdə ilkin qalıq maqnitlənmə vektorunun qiymət və istiqamətini təyin etməyə və qonşu müxtəlif zonaların sərhədlərini bir-birindən ayırmağa imkan verir. Müxtəlif ərazilərdəki kəsilişlərdə paleomaqnit zonaları müqayisə etdikdə paleomaqnit xarakteristikalar kifayət etmir və litoloji, paleontoloji və s. məlumatlara müraciət etməli oluruq. Ən böyük çətinlik zaman intervallarında baş verir ki, bu intervallara kritik intervallar deyilir: bu intervallarda geo-maqnit sahənin qütbləşməsi çox tez-tez baş verir və ardıcıl yerləşmiş paleomaqnit zonaların xarakteristikaları bir-birinə çox yaxındır.

Geomaqnit inversiyanın öyrənilməsi bir neçə baxışa malikdir:

1.Süxurlarda geomaqnit inversiya prosesinin dəqiq yazı-sının axtarışı və öyrənilməsi;

2.İnversiyanın zamana görə statistik paylanması; 3.Geomaqnit sahənin stabil olmayan dövrlərdə qədim

əsrlik variasiyanın amplituda və tezlik xarakteristikasının öyrənilməsi.

İnversiya prosesinin dəqiq yazısını keçid laylarında müxtəlif tip süxurlarda almaq olar, buraya qitələrdəki və okean dibindən götürülən süxurlar, o cümlədən effuziv və intruziv süxurlar daxildir. İnversiya dövrü keçid zonalarında geomaqnit sahənin özünü aparması bəzi faktorların 140

birlikdə baş verməsi zamanı mümkündür, bunların hər biri bir-birindən asılı olmayan proseslərlə əlaqədardır. Buraya daxildir, bərabər və tez çökmə, süxurların (yaxud lava axımının) əmələ gəlməsi, yaxud sahənin dəyişməsi; şəraitin olması ilkin qalıq maqnitlənmənin istiqamətinin saxlanmasını təmin etməlidir, nəhayət, ikinci maqnitlənmənin olmaması üçün təsir edən amillərin olmaması vacibdir. Çökmə və vulkanogen süxurların əmələ gəlməsində olan fasilələr düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların axtarılması və qeyd edilməsində müvəffəqiyyət qazana bilmir. Bundan başqa inversiyanın baş vermə müddəti nisbətən kiçik olduğundan (103-104 il), inversiya haqqında dəqiq yazı almaq kifayət qədər çətindir.

Çoxlu sayda paleomaqnitoloqların cəhdləri ona yönəldilib ki, müxtəlif yaşlı süxurlarda bu keçid zonalarını aşkar etsinlər və inversiya zamanı sahənin özünü necə aparmasını müəyyən edə bilsinlər. Müxtəlif mənşəli maqmatik axınların, intruziya-ların çökmə süxurlarının kəsilişlərdə düzünə və əksinə maqnitlənən keçid zonaları Avropada, Asiyada, Avstraliyada, Şimali Amerikada və Sakit, Atlanik və Hind okeanı ərazisində öyrənilir. Bu tədqiqatların nəticələri inversiya zamanı geo-maqnit sahənin dəyişməsini xarakterizə etdiyindən, inversiya zamanı geomaqnit sahədə hər hansı bir dəyişikliyin mövcud olduğunu təyin etmək üçün istifadə etmək olar. Keçid zonalarını tədqiq etmək üçün (nəşr olunan məlumatlara əsasən) kəsilişdə arasıkəsilməz nümunələr götürülməlidir.

Aşkar olunan qütbləşmə zonalarında sahənin dəyişmə-sinin doğruluğu nəticələrin oxşarlığı ilə təyin olunur, bu müxtəlif ərazilərdən toplanmış müxtəlif tərkibə malik müxtəlif tektonik şəraitlərdə əmələ gəlmiş süxurlarda aparılır.

4.9. Mezozoy inversiyası Mezozoyun əvvəlində inversiyaların sayı daha çoxdur,

sahələrin istiqamətinin dəyişməsi çox tez-tez baş verir. Cavan qütbləşmədə geomaqnit sahənin qütbləşməsi paleozoy-mezozoy qütbləşməsində müşahidə olunan qütb-ləşmə növü kimidir. Gec təbaşir geomaqnit sahəsinin

141

qütbləşməsinin belə dəqiq öyrənilməsi ilk olaraq Türkmənistanda X.Nazarov və İ.A.Poqarski tərəfindən üst təbaşir (santon) süxurlarında aparılmışdır. Onlar göstərmişlər ki, R-N və N-R düzünə maqnitlənən məhdudlaşmış subzonanın sahəsi əksinə maqnitlənmiş sahəylə kəskin qütbləşmə xarakterinə malik sahədir. Sonralar bu tədqiqatlar Azərbaycanın Kiçik Qafqaz hissəsində inkişaf tapmış konyak-santon süxur-larında A.A.Xələfli tərəfindən aparılmış və belə nəticəyə gəlinmişdir ki, burada da qütbləşmə kəskin olaraq dəyişmişdir. Belə nəticəyə gəlinmişdir ki, qırışıqlıqların əmələ gəlməsi geo-maqnit sahənin istiqamətinin tez dəyişməsi dövrünə təsadüf edir, paleomaqnit qütbün bir yerdən başqa yerə tez hərəkəti baş verir. Belə ki, üst təbaşirdəki yerdəyişmələr konyak əksinə maqnitlənən zonasının santon düzünə maqnitlənən zonası ilə əvəz olunduğu dövrə təsadüf edir. Bu dəyişmə konyakda Cənub Qərb istiqamətində 100, santon dövründə isə Şimali Şərq istiqamətində 100 təşkil etmişdir (şəkil 43).

4.10. Geomaqnit inversiyanın morfologiyasının

mexanizmi İnversiya anı sahənin həndəsi formasının tədqiqi əsas

verir ki, sahənin istiqamətinin dəyişməsi prosesi, sahənin dağılması və ya bərpa olunması, ritmik proseslərin hesabına olduğu güman olunur, yaxşı ifadə edilmiş ritmin periodu n⋅103 ildir.

İnversiyanın növü və onun fərdiliyi ritmlərin sayı ilə təyin olunur; öyrənilən kəsilişlərdə bir və bir neçə tam qütbləşmə müşahidə olunur. Daha çox xarakterik qütb yerdəyişmələri aşağıdakı növlərdən ibarətdir:

142

Şəkil 43. Konyak-santon yaşlı süxurlarda paleomaqnit

qütbün vəziyyəti. 1.İnversiya bir ritmdə (ahəngdə) yerləşir, qəflətən sahənin

istiqamətinin əvvəlki istiqamətin əksinə dəyişməsi baş verir, sahənin amplitudunun qısa fasilələrlə azalması ilə müşayiət olunur. Bu halda bir şeyi nəzərə almaq lazımdır ki, süxur əmələ gəlmə prosesində fasilələrin olması hesabına sahənin dəyişməsinin tam olmaması, kəsilişdə gizli fasilənin və yuyulmaların olması və s;

2.Bir neçə ritmli inversiya: sahənin gərginliyinin azalması və onu dayanıqlığının bir qədər itirilməsi müşahidə olunduqdan sonra qəflətən sahənin istiqaməti dəyişir. Növbəti bir-iki ritm özünü sahənin istiqamətinin tam və kəskin dəyişməsi ilə təsvir olunur.

Geomaqnit sahənin inversiyasının əsas xüsusiyyəti aşağıdakılardan ibarətdir:

1.Geomaqnit sahənin istiqamətinin dəyişməsi sahənin gərginliyinin 2-10 dəfə azalması ilə müşayiət olunur;

2.Sahənin gərginliyinin azalmağa başlamasından sonra və onun istiqamətinin dəyişməsindən qabaq sahənin lokal istiqamətlərinin dispersiyasının artması

143

müşahidə olunur; 3. İnversiyanın davametmə müddəti 1⋅ 103 – dən 2⋅ 105

qədər olur; İnversiya prosesi zamanı geomaqnit sahənin dəyişməsin-

də aşkar olunan qanunauyğunluq, əsasən keyfiyyət xarakteri daşıyır nəinki, kəmiyyət.

144

V FƏSİL

PALEOMAQNİT ÜSULLA HƏLL OLUNAN TEKTONİK MƏSƏLƏLƏR

Geologiyada istənilən tektonik hərəkətlər onun nəticəsi ilə öyrənilir, yəni kütlənin nisbi və mütləq hərəkəti ilə. Bu yerdəyişməni müəyyən etmək üçün kütlənin ilkin vəziyyətini bilmək lazımdır. Bunun üçün ən etibarlı istinad suyun səviyyəsi, yaxud üfiqi yatan layın səthi ola bilər. Ona görədə də ən yaxşı şaquli hərəkətlər və qırışıqlıqlar öyrənilmişdir. Nisbi üfiqi hərəkəti öyrənmək çox çətindir, bunun üçün layların kəsilişlərdə yaxşı təbəqələşməsi vacibdir. Adi geoloji tədqiqatların köməyilə nisbi və mütləq üfiqi fırlanmaları və mütləq üfiqi yerdəyişmələri, yəni coğrafi şəbəkəyə görə yerdəyişmələri, demək olar ki, təyin etmək mümkün deyil.

Tektonik hərəkətləri öyrənmək üçün paleomaqnit tədqiqatların əhəmiyyəti onunla müəyyən olunur ki, məhz buna görə də paleomaqnit tədqiqatlar üfiqi yerdəyişmələri təyin etməyə imkan verir, beləliklə, tektonik quruluşlarda buraxılan məcburi boşluq doldurulmuş olacaq.

Paleomaqnit üsulla üfiqi tektonik hərəkətin öyrənilməsi iki fakta əsaslanıb. Birinci paleomaqnit sahənin kəsilməzliyi (qitələr miqyasında sahənin dipol sahə olmasıdır) və süxurların yaddaşında geomaqnit sahənin təbii qalıq maqnit sahəsinin komponenti kimi izinin olmasıdır, bunu ayırmaq olar və süxurların əmələ gəldiyi müəyyən mərhələləri müqayisə etmək olar. İkinci fakt geomaqnit inversiyanın mövcud olmasıdır, geoloji keçmişdə süxurların yaddaşında düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların dəyişməsi kimi müntəzəm olaraq təkrar olunur.

Beləliklə, demək olar ki, istənilən süxur kütlələrinin fırlanması ilə baş verirsə, mütləq maqnit vektorunun həmin bucaq qədər fırlanmağa məcbur edəcəkdir (yəni süxurların yaddaşına həkk olunmuş təyin etdiyimiz paleomaqnit vektoru).

Kütlələrin en dairələri boyunca hərəkəti öz növbəsində paleomaqnit əyimliklə təyin olunan

145

qədim en dairələrinin müasir en dairələrlə uyğunsuzluğuna gətirib çıxarır. yerdəyişmə deformasiyası və litosferin genişlənmə prosesi düzünə və əksinə maqnitlənən zonaların sərhədlərinin izoxronun şəklini dəyişir.

Elə ona görə də paleomaqnit üsul müxtəlif miqyaslarda baş verən üfiqi tektonik hərəkətlərin, qırışıqların əmələ gəlmə proseslərinin, qırışıqlıq zonalarında və ada qövslərində, üfiqi deformasiyaların, qitələrin direyfinin və okean dibinin genişlənməsi prosesinin öyrənilməsinə cəlb oluna bilər.

Beləliklə, paleomaqnit üsulla həll olunan tektonikanın məsələsi təbii olaraq lokal, regional və qlobal hissələrinə ayrılır. Qoyulan məsələnin bu və ya digər kateqoriyaya ayrılması aşağıdakı əlamətlərinə görə aparılır. Lokal məsələlər. 1.Süxur bloklarının ölçüsü bir neçə on kilometrdən böyük deyil; 2.Bloklar bütöv də hərəkət edə bilər, yaxud da deformasiya olunar; 3.Blokların yerdəyişməsi Yerin səthinə paralel olması vacib deyil, kütlənin fırlanma oxunun istiqaməti istənilən ola bilər; 4. Paleomaqnit məlumatlar yalnız bir, çoxda böyük olmayan geoloji zaman intervalına aid edilir; 5. Kifayətdir ki, ayrılan Ιn komponentinin deformasiya olunma yaşını sübut edək; 6.Blokun sərhədləri hüdudunda paleomaqnit sahə bircinslidir; 7.Nəticələrin təhlili paleomaqnit istiqamətə əsaslanıb (Ιn - nin ayrılan komponentin istiqamətinə); 8. Yalnız nisbi hərəkətlər təyin olunur. Regional məsələlər. 1. Blokun ölçüləri yüz kilometrlədir; 2.Blokların bərk və sərt olması vacib deyil, deformasiya bütün ərazidə paylanır; 3.Yerdəyişmə yalnız Yerin səthinə paralel olaraq dəyişir, ardıcıl olaraq fırlanma oxu Yerin mərkəzindən keçir; 4.Adətən paleomaqnit məlumat iki-üç (nadir hallarda daha çox) period üçün olur; 5. Bəzi məsələlər üçün Ιn-nin ayrı-lan komponentinin dəqiq yaşı tələb olunursa, digər məsələlərin həllində onun qırışıqlıqdan əvvəl yaşa malik olmasını sübut etmək kifayətdir; 6.Paleomaqnit sahə blok hüdudlarında prak-tiki olaraq bircinslidir; 7.Alınan nəticələrin təhlili paleomaqnit qütbə, həm də paleomaqnit istiqamətə görə aparıla bilər; 8.Formanın dəyişməsi, fırlanma, en dairələri üzrə

146

yerdəyişmə məsələlərinin həlli zamanı hərəkətin nisbi mütləq qiyməti (coğrafi şəbəkəyə nisbətən) tədqiq olunur; 9.Tədqiq olunan hərəkətin amplitudu geniş hüdudda dəyişir. Qlobal məsələlər. 1.Blokların ölçüsü min kilometrlədir; 2.Bloklar möhkəmdir, onların formasının və ölçülərinin dəyişməsi blokların qırılması və bir-biri ilə birləşməsi zamanı baş verir; 3.Blokların yerdəyişməsi yalnız Yer səthinə paralel baş verir, fırlanma oxu Yerin mərkəzindən keçir; 4.Böyük geoloji zaman intervalları üçün paleomaqnit nəticələr az çox bərabər olmalıdır; 5.Süxurlarda ayrılan maqnitlənmə vektorunun komponentlərinin dəqiq yaşı məlum olmalıdır; 6.Blokun hüdudlarında paleomaqnit sahə nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişir; 7.Paleomaqnit üsulu ilə həll olunan əsas məsələlər: en dairələr boyunca yerdəyişmələr, blokların qarşılıqlı vəziyyətinin təyini; 8.Tədqiq olunan hərəkətin amplitudası min kilometrlərlədir, adətən mütləq yerdəyişmələr təyin olunur. 5.1. Paleomaqnit üsulla tektonik məsələlərin həllolunma prinsipləri

Yeni qlobal tektonikaya əsasən, yaxud hərəkət edən plitlərin konsepsiyası, məlumdur ki, üç hadisə üzərində qurulur: okean dibinin genişlənməsi, qitələrin dreyfi və plitələrin toqquşması üstəgəlmələrlə müşayiət olunan, qırışıqlıq qurşağın və ada qöfslərinin yaranmasına və onların deformasiyaya məruz qalması ilə müşayiət olunur. Bu hadisənin qiymətləndirilməsi paleomaqnetizm paleomaqnit tədqiqatlarından sonra mümkün olmuşdur.

Qlobal tektonik məsələləri həll etmək üçün iki tamamilə bir-birindən asılı olmayan paleomaqnit üsül mövcuddur: o imkan verir ki, okean dibinin genişlənməsinin sürətini, hadisənin vaxtını və geoloji keçmişdə litosferin kontinental bloklarının yerləşmə vəziyyətini və rekonstruksiya etməyə imkan verir.

Birinci paleomaqnit üsul (tarixi olaraq ikinci) geomaqnit sahənin inversiyasıyasına

147

söykənir: bu okean dibinin aktiv genişlənən qata əsaslanır (61- ci paraqrafa bax). Yaşı təyin edilmiş süxurlardan alınan nəticələrin köməyilə qurulmuş geomaqnit sahənin inversiyasının xronoloji şkalasını quraraq, okean anomaliyasının hər zolağının zamanla əlaqəsini qurmaqla okean dibinin izoxron aparmaqla və bununla okean dibinin inkişaf tarixini və bununla əlaqədar qitələrin litosfer plitlərinin dreyfini rekonstruksiya etmək olar.

İkinci üsul paleomaqnit qütbün fərz olunan miqrasiyasına söykənir, mərkəzi dipol oxu prinsipinə uyğun olaraq Yerin fırlanma oxuna nisbətən dreyf prosesini, litosfer blokların vəziyyətinin dəyişməsini əks etdirməkdən ibarət dir. Müxtəlif blokların paleomaqnit qütblərini Yerin fırlanma oxu qütbü ilə birləşdirərək, bu blokların vəziyyətini istənilən epoxaların qütblərinə nisbətən təyin etmək olar, epoxadan - epoxaya qədər dəyişməni izləməklə qitələrin bloklarının qarşılıqlı yerləşmələrini rekonstruksiya etmək olar.

Regional və lokal tektonik məsələləri həll etmək üçün paleomaqnit tədqiqatları tətbiq etməklə, yəni qırışıqlıq əyalətlərində ada qövslərində lokal strukturlarda bununla əlaqədar olan deformasiyaların öyrənilməsi sadə və şübhəsiz əsasa malikdir, geoloji əmələgəlmələrin istənilən deformasiyası geomaqnit sahədə qalıq maqnitlənməni əldə etdikdən sonra bu əmələ gəlmələrdə daşlaşmış paleomaqnit istiqaməti həmin çür deformasiyaya məruz qoyacaqdır. Belə məsələlərin həlli deformasiya olmuş və dəyişmiş kütlələri elə vəziyyətə gətirirlər ki, paleomaqnit istiqamətlər paralel vəziyyətə gətirilsin.

Mərkəzi oxlu dipol modeli yuxarıda göstərildiyi kimi tektonikanın qlobal məsələsinin əsasını təşkil edir. Geomaqnit sahə iki sahənin cəmi kimi baxılır - əsrlik variasiya sahəsi və paleomaqnit sahəsi. Əsrlik variasiya (geoloji zaman yerdəyişməsində) tez dəyişir və onun orta inteqral qiyməti bir neçə on, yaxud yüz illər ərzində sıfıra bərabərdir. Paleomaqnit sahə dipol sahəsidir (düzünə, yaxud əks istiqamətli), Yerin mərkəzində yerləşir və yerin fırlanma oxu istiqamətindədir. 148

5.2. Paleomaqnit qütbün miqrasiyasının trayektoriyası

Mərkəzi dipol prinsipinə uyğun olaraq paleomaqnit istiqamətin Yer qabığının istənilən yerində dəyişməsi lokal, regional və qlobal tektonik hərəkətlərin izidir. Buna görə də paleomaqnit qütbün trayektoriyası ümumilikdə götürüldükdə coğrafi qütbün Yer üzərində onun həqiqi izi deyil, ona görə də buna qütbün fərz olunan miqrasiyası deyilir. Buna baxmayaraq üfiqi tektonik hərəkəti, xüsusilə qlobal hərəkət zamanı qütbün fərz olunan hərəkətini göstərmək sadə və göz qarşısında olması çox rahatdır. Yer qabığında blokların trayektoriyalarının belə müqayisəsi o saat bu nisbi bloklar arasında horizontal hərəkətlərin miqyası, onun xarakteri və baş verdiyi zaman haqda fikir söyləməyə imkan verir və paleotektonik (qlobal regional) rekonstruksiya etmə zamanı birinci vacib mərhələ olur.

Qütbün fərz olunan yerdəyişməsinin trayektoriyasını şimal quru hissələri üçün şimal, yaxud sakit okean (λ=90÷ 270°) xəritəsində qurmaq əlverişlidir, haradakı şimal qütbü gec kembridə və fanerazoyda yerini dəyişdirmişdir. Qondvanın qitə və sub qitələri (Cənubu Amerika, Afrika, Hindistan, Avstraliya və Antarktida) cənub qütbün yerdəyişməsinin müqayisəsi üçün daha əlverişlidir. 5.3. Əsas plitələr üçün paleomaqnit qütbün miqrasiyası

Şimal yarımkürəsinin Şimali Avropa, Şərqi Sibir, və Şimali Amerika qitənin hissələrinin maqnit qütbülərinin yerdəyişməsinin trayektoriyasına baxaq (şəkil 44). Bu yerdəyiş-mələr özünə məxsus hörümçəyəbənzər şəkilə oxşayır. Bu onu göstərir ki, plitələrin müasir yerləşməsi qədim dövrlərdə baş verən üfiqi hərəkətlərin nəticəsidir. Paleomaqnit qütbün

149

Şəkil 44 Şimal qitələri üçün qütbün fərz olunan yerdəyişmə trayektoriyası: 1.Avropa; 2.Amerika. sadə yerdəyişməsinin zəminində Sakit okeanın ekvator əyalətindən şimala doğru bir neçə ilgək ayrılır: Şimali Amerika üçün gec trias paleogen və kembiri-silur üçün, Şimali avropa üçün eyni zamanda devon dövrü – orta karbon üçün, həmçinin Şərqi Sibir ordovik devon dövrləri üçün. Bu ilgəklərin vəziyyəti geoxronoloji şkaladan aydınca görünür ki, litosfer plitələrin hərəkətinin xarakterinə və istiqamətinə uyğunlaş-dırılmışdır. Qütbün fərz olunan yerdəyişməsi cənub qitələrinin (şəkil 45) trayektoriyaları üçün şimal qitələrinkindən nəzərə çarpacaq dərəcədə, hər şeydən əvvəl böyük amplituda ilə fərqlənirlər, xüsusilə ilkin paleozoy hissəsində cənub materiklərin, Hindis-dan və Avstraliya qitələrinin böyük miqyasda yerdəyişməsində özünü göstərir. Çox da böyük olmayan litosfer blokların yerdəyişmə trayektoriyası qırışıqlıq qurşağın forması yuksək mürəkkəbliyi ilə fərqlənirlər, bu da regional və lokal üfiqi hərəkətlərin olması ilə əlaqədardır.

150

Şəkil 45. Cənub qitələri üçün qütbün fərz olunan yerdəyişmə trayektoriyası: 1.Cənubi Amerika; 2.Afrika; 3.Avstraliya; 4.Hindistan; 5.Antarktida.

5.4. Qarşılıqlı yerləşmiş iki qitənin rekonstruksiyası Paleomaqnit təyin etmələr qarşılıqlı yerləşmiş nöqtələrin

qədim en dairələrinə və qütbə nisbətən vəziyətini, həmçinin meridianlara görə ərazinin yerləşdiyi yeri verir. Paleomaqnit məlumatlara əsaslanaraq deyə bilərik ki, eyni bir epoxa üçün heç bir üsulla həmin dövr üçün nöqtələr arasında uzunluq dairələrinin fərqini təyin edə bilmərik, əgər bu nöqtələr müxtəlif qitələrə (plitələrə, bloklara) aiddirsə və sonradan qarşılıqlı yerdəyişməyə məruz qalıblarsa. Onda bu məsələ o vaxt həll oluna bilər ki, bu blokların keçmişdə bir bloka, yaxud bir plitəyə mənsub olduğu məlum olsun, yəni müəyyən zaman intervalında onların qaşılıqlı vəziyyəti dəyişməyib. Bu məsələni həll etmək üçün iki üsul var, biri İrvinq üsulu

151

digəri isə Qrexem üsuludur. Qrexem üsulu qütbün uyğun gələn trayektoriyasını,

birləşdirməkdən və kontinentin buna uyğun gələn trayektoriyası ilə çox sıx əlaqədar olan yerdəyişməsindən ibarətdir. Tutak ki, iki A və B kontinenti (1,2,…..10) epoxalar üçün qütbün iki seriya təyin olunmuş qiymətləri var (şəkil 46). Əgər kontinentlər 1,2,3, epoxalarda ayrıca hərəkət edib vəsonra 4 epoxada birləşiblər və qütbə nisbətən 4, 5, 6, 7, epoxalarda birlikdə yerlərini dəyişiblər, onların qütblərinin fərz olunan yerdəyişmə trayektoriyasının 4-7, hissəsində bir-birinə uyğun gəlir (şəkil 46 a). Fərz edək ki, 7 epoxada parçalanma baş verdi və sonralar qitələr bir-birinə nisbətən hərəkət edib (epoxa 8-10), bunun nəticəsində qitələrin müasir vəziyyəti və bununla bərk bağlı olan yerdəyişmə əyrisi (şəkil 46,b) kimi olacaqdır. Ardıcıl olaraq yerdəyişmə əyrisində 10 nöqtəsindən başlayaraq bir-birinə uyğun gələn hissələri birləşdirsək aşkar olunacaq ki, əyrinin 4-7, hissəsi bir-birinə uyğundur (şəkil 46,v) və beləliklə A və B qitələrinin qarşılıqlı vəziyyətini tapırıq, 4 qitələrin birləşməsini 7, AB qitələrinin parçalanmasını göstərir.

Şəkil 46. Bir plitənin hissəsi olan qarşı-qarşıya yerləşmiş iki A və B qitələrinin rekonstruksiyası (Xramov).

152

5.5. Super qitələrin əmələ gəlməsi və onların dağılması Pangeyin parçalanması və əmələ gəlməsi prosesini

öyrənmək üçün ilk olaraq yerdəyişmə əyrisinin birləşdirilməsi üsulundan istifadə olunmuşdur. Bütün qitələr üçün qütblərini trayektoriyasının paleocoğrafi rekonstruksiyasını müqayisə edərək Veqener-Dyu-Toyta göstərdilər ki, əyrinin uyğun gələn hissəsində silur-gec trias intervalı müşahidə olunur (şəkil 47).

Şəkil 47. Pangeyin rekonstruksiyası zamanı paleomaqnit qütbün yerdəyişməsinin trayektoriya sxemi: 1-3- Pangey əmələ gələnə qədər Sibir, qondvan və Avramerika üçün qütbün yerdəyişmə sxemi; 4-9- qütbun mezozoy yerdəyişmə trayektoriyası (4-Hindistan; 5-Afrika; 6-Avropa; 7-Şimali Amerika; 8- Cənubi Amerika; 9- Antarktida). 5.6. Azərbaycan ərazisinin Qafqaz qırışıqlıq əyalətində inkişaf tapmış mezokaynozoy əmələgəlmələrində baş verən tektonik deformasiyaların xarakteri və palinspastik rekonstruksiyası

Alp Himalay qırışıqlıq qurşağının Qafqaz seqmentində qədim hövzə olan tetisin və mezotetisin

153

bağlanmasının paleomaqnit üsulla rekonstruksiyası bu tədqiqatlar qurşağın əmələ gəlmə tarixini dərk etmək və geoloji kəşfiyyat işləri üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu baxımdan Qafqaz qırışıqlıq qurşağı paleomaqnit nöqteyi-nəzərdən ən yaxşı öyrənilən ərazilərdəndir.

Qafqazın Azərbaycan, Gürcüstan və Ermənistan ərazisin-də aparılan paleomaqnit tədqiqatların nəticəsinə əsasən bütün tektonik inkişaf tarixini bir neçə etapa bölmək olar. Birinci etap triasa qədər olan etapdır ki, bu etap triasın sonunda qurtarır. İkinci etap bütün mezozoy erasını və paleogenin çox hissəsini əhatə edərək müasir vəziyyətinə gəlib çıxır.

Keçmiş SSR-də buraxılan kataloqda Kiçik Qafqaz üzrə kifayət qədər təyin olunmuş paleomaqnit istiqamətin və qütbün qiymətləri dərc olunmuşdur. Eyni yaşlı paleomaqnit təyin ol-unmalar hər bir tektonik vahidlər üçün qruplaşdırılaraq qədim qütbün orta qiyməti hesablanmışdır (şəkil 48 ).

Kiçik Qafqazın yura dövrü üçün tektonik rekonstruksiyası zamanı qonşu ərazilərlə bərabər Türkiyə, İran və Dağıstan üçün təyin olunan paleomaqnit qütbülərin qiymətindən istifadə edərək ərazinin fırlanma və yerdəyişmə hərəkətində iştirak etdiyi öyrənilmişdir və aşağıdakı kinematik parametrlər təyin edilmişdir: saat əqrəbi istiqamətində fırlanma hərəkəti, saat əqrəbinin əks istiqamətində, üstünlük təşkil edən fırlanma hərəkəti, həmçinin ərazinin şimala, yaxud cənuba yerdəyişməsi təyin edilmişdir. Dağıstan Alp qırışıqlıq qurşağının şimal sərhədində yerləşib və Ərəbistan sintaksisinin stuktur qövsündən çox uzaqda yerləşib. Dağıstan yuxarı qalxmış kənarları Skif platforması tərəfidən əzilərək qırışıqlığa məruz qalmış qum daşlarıilə təsvir olunub, Türkiyə və İran Alp qırışıqlıq qurşağının cənub sərhədində yerləşib. İranın qərb hissəsi Ərəbistan sintaksisinin struktur qöfsündə yerləşib. İran və Türküyə yuxarı qalxmış, əzilərək qırışıqlıqlarla təsvir olunan cavan oliqosen yaşlı vulkan əmələgəlmələri ilə təqdim olunmuşdur.

154

Şəkil 48. Kiçik Qafqazın və qonşu ərazilərin kəsilişlərindəki mezokaynozoy süxurlarında paleomaqnit istiqamətlərin paylanması.

Yura dövrü üçün aparılan paleomaqnit tədqiqatların nəticələrinin təhlili göstərdi ki, bu dövrdə Azərbaycan ərazisi 20ο şimal en dairəsində yerləşmiş, indi isə 40-42° şimal en dairəsində yerləşdiyi en dairədən 20-22ο, yəni indi yerləşdiyi ərazidən 2200-2300 ± 300 km cənubda yerləşmişdir (şəkil 49).

Belə nəticəyə gəlmək olur ki, orta yura dövründən indiki dövrə qədər, yəni 160 mln. il ərzində ərazinin şimala doğu hərəkət sürəti ildə 1,3-1,5 sm olmuşdur.

155

Şəkil 49. Yura dövrü üçün Tetisin şərq hissəsinin paleotektonik rekonstruksiyası (İ.N.Sborşikova görə).

Tez təbaşir dövrü ərazi 25-27° şimal en dariəsində

olmuş üfiqi tektonik hərəkətlər nəticəsində şimala doğru yerdəyişmənin sürəti ildə 1,1-1,2 sm olmuşdur (şəkil 50).

156

Şəkil 50. Tez təbaşir dövrü üçün Tetisin şərq hissəsinin paleotektonik rekonstruksiyası (İ.N.Sborşikova görə) (117).

Gec təbaşir dövrü isə ərazi 30-32° şimal en dairədə olmuş,

üfiqi yerdəyişmə 8-10° olmuşdur, yəni1230-1250 km, bu dövrdə illik üfiqi yerdəyişmənin sürəti 1,5-2 sm olmuşdur (şəkil.51 ).

157

Şəkil 51. Gec təbaşir dövrü üçün Tetisin şərq hissəsinin paleotektonik rekonstruksiyası (İ.N.Sborşikova görə) (117).

Paleogen dövründə tədqiq olunan ərazi 34-36° şimal en

dairəsində yerləşmiş indiki vəziyyətini almaq üçün cənubdan şimala doğru 700-800 km yerini dəyişərək müasir vəziyyətini almışdır, illik üfiqi yerdəyişmə sürəti 1,6-1,8 sm olmuşdur (şəkil 52). Qafqaz ərazisi üçün alınan paleomaqnit qütbün koor-dinatlarını Gürcüstan, Ermənistan, Türkiyə, İran və Dağıstan ərazisində təyin olunan nəticələr Rus platformasının nəticələrilə müqayisə olunmuşdur. Dərc olunan məqalələrdə nəticələritəhlil edərək belə qənaətə gəlinib ki, Dağıstan ərazisi hazırda Kiçik Qafqazdan 2° şimalda yerləşməsiня baxmayaraq yura dövründə bunlar arasında məsafə 10°, yəni 158

Şəkil 52. Paleogen gövrü üçün Tetisin şərq hissəsinin paleotektonik rekonstruksiyası (İ.N.Sborşikova görə). 1100 km təşkil edirdi, gec təbaşirdə isə bu məsafə 8°, yəni 880 km olmuşdur, bunların hamısı göstərir ki, Kiçik Qafqazın ərazisi, nə də Dağıstanın ərazisi yura dövründə indiki kimi nə Avroasiya plitəsilə, nə də Ərəbistan plitəsinə məxsus olmamışdır, yəqin ki, Qafqaz meqazonasını başqa litosfer plitəsi kimi təsvir etmək olar və Avroasiya və Afrika qitəsi arasında yerləşmiş və hər iki plitədən nəzərəçarpacaq dərəcədə uzaq məsafədə olmuşdur. Tez təbaşir dövrü ərazinin şimala doğru yerdəyişmə sürəti bütün dövrlərdəki sürətdən kiçik olmuşdur. Belə güman etmək olar ki, bu dövrdə Qafqaz plitəsi şimala doğru hərəkəti zamanı başqa plitələrlə toqquşduğundan sürətini azaltmış və paleogen dövründə bu ərazi ilə Rus platforması arasında olan məsafə 6°, yəni 700-800 km olmuşdur və illik hərəkət sürəti 1,6-1,8 sm-ə çatmışdır.

Ərazi üçün, eyni yaşlı strukturaların müxtəli f

159

yerляриндян əldə olunan paleomaqnit məlumatların təhlili, paleomaqnit xarakteristikaların belə müxtəlifliyə malik olmasını tektonik hərəkətlər hesabına olduğunu sübut edir.

Kiçik Qafqazın və qonşu əyalətlərdə mezokaynozoy əmələgəlmələrində paleomaqnit tədqiqatlarından alınan mə-lumatlara əsasən belə nəticəyə gəlinib ki, paleogendən sonra Kiçik Qafqaz, İran, Dağıstan 23-30° saat əqrəbi istiqamətində Türkiyə isə 30-40° saat əqrəbinin əks istiqamətində dönmüşdür, həmin dövr ərzində ərazi şimala doğru hərəkət edərək Kiçik Qafqaz qövsünü yaratmışdır (şəkil 53).

Şəkil 53. Kiçik Qafqazın və qonşu ərazilərin qöfsvari

əyilməsinin paleomaqnit üsulu ilə sübutu. 160

ƏDƏBİYYAT 1.Палеомагниталгия Храмоа А.Н., Гончаров Г.И. и.др.

M,: Недра, 1982, 312 с. 2.Палеомагнетизи. Храмоа А.Н., Шолпо Л.Е. M,: Не-

дра, 1967, 250 с. 3.Использование магнетизми горных пород для ре-

шения геологических а задач. Шолпо.Л.Е. Издательство «Недра» 1977, 183

4.Земной магнетизм. Яновский Б.М. Издательство Ленинградского Университета, 1978, 587с.

5.Магнетизм горных пород. Нагата Т. Москва Мир:. 1965, 340с.

6.Палеомагнетизм эвгеосинклинальной зоны южного урала. Минибаев Р.А. Уфа, 1986, 140с.

7.Методы палеомагнитных исследований горных по-род. Белоконь В.И., Кочегура В.В., Шолпо Л.Е. M.: Недра, 1973, 232с.

8.Палеомагнетизм сборник статей Москва.: Издатель-ство Иностранной литературы, 1962, 404с.

9.Xələfli A.A. Kiçik Qafqazın şərq hissəsinin üst təbaşir süxurlarının paleomaqnetizmi. Bakı Universitetinin nəşriyyatı., 1998, 251s.

10. Халафлы А.А. Палеомагнетизм и проблемы сдви-говых деформации Малого Кавказа Баку, Тахсил, 2006, 205 с.

161

MÜNDƏRİCƏT

İşdə qəbul olunan şərti işarələr 3 FƏSİL I Paleomaqnetizmin fiziki əsasları 6 1.1 Maqnetizm haqqında ümumi anlayış 8 1.2 Maqnitli cisimin potensialı 8 1.3 Maqnit sahəsi 10 1.4 Sabit maqnit 11 1.5 Maqnetiklər 12 1.6 Maqnit dipol anlayışı 14 1.7 Cərəyan keçən sistemlərin qarşılıqlı təsiri 14 1.8 Yerin maqnit sahəsi 15 1.9 Yerin maqnit sahəsinin elementləri 19 1.10 Cisimlərin əsas maqnit xassələri 22 1.11 Daşıyıcı minerallar və əmələgəlmə şəraiti 26 1.12 Yerin maqnit sahəsinin strukturu 38 1.13 Yerin maqnit sahəsinin əsrlik variasiyası və

onun xüsusiyyətləri. 41

1.14 Yerin maqnit sahəsinin analitik təsviri 45 1.15 Maqnitlənmənin növü və maqnit halı 45 1.16 Süxurlarda ferromaqnit mineralların maqnit

həssaslığı 50

1.17 Elastik gərginlikli maqnit anizatropiyası 56 1.18 Formaya görə anizatropiya 57 1.19 Təzyiqin qalıq maqnitlənməyə təsiri 58 1.20 Normal (izotermik) maqnitlənmə 59 1.21 İdeal maqnitlənmə 64 1.22 Temperatur maqnitlənmə 65 1.23 Vyazki (zamana görə) maqnitlənmə 67 1.24 Kimyəvi maqnitlənmə 69 1.25 İstiqamətlənmiş maqnitlənmə 70 1.26 Dinamik maqnitlənmə 71 1.27 Süxurların təbii qalıq maqnitliyi 72

162

1.28 Qalıq maqnitlənmənin stabilliyi 80 1.29 Süxurların paleomaqnit stabilliyi 88 1.30 Birinci və ikinci maqnitlənmə 90 1.31 Qalıq maqnitlənmənin stabilliyi 91 1.32 Süxurların paleomaqnit stabilliyi və Ιn-nin

əhəmiyyəti 93

1.33 Süxurlarda əksinə maqnitlənmənin əmələ gəlməsi problemi

95

1.34 Ιn vektorunun Fişer paylanması funksiyasının gös tərilmə üsulları

99

FƏSİL II Paleomaqnit tədqiqatlar üsulu, texnikası və geoloji hədəflərin öyrənilməsi prinsipləri və istiqamətli nümunələrin götürülməsi. Paleomaqnit tədqiqatlar obyekti

103

2.1 Geoloji obyektin öyrənilmə sistemləri 104 2.2 İstiqamətli ştufun götürülməsi və

nümunələrin hazırlanması 107

2.3 Astatik maqnitometr 109 2.4 Rok- generator 110 2.5 Süxur nümunələrində In və χ ölçülməsi 111 2.6 Yekun Ιn vektorunun istiqamətinin təhlil

üçün seçilməsi 114

2.7 Paleomaqnit qütbün koordinatlarının Vulf şəbəkəsində təyini

114

2.8 Süxurlarda Ιn vektorunun qiymətinin real (düzgün) paylanması

116

2.9 Paleomaqnit təhlil üçün vacib olan Yerin müasir maqnit sahəsinin qanunauyğun paylanması

118

2.10 Yerin maqnit sahəsinin mərkəzi ox dipol sahəsindən kənara çıxması

118

2.11 Paleomaqnit sahənin modeli 120 2.12 Geomaqnit inversiyanın sübutu 121

163

2.13 Bir-birinə əks qütbləşmiş geomaqnit şkalanın tipləri

123

2.14 Birləşmiş təmizləmələr 124 2.15 Təmizləmənin nəticələrinin göstərmə yolları

və onun təhlili 127

FƏSİL III Qədim maqnitlənmənin əmələ gəlməsinin təhlili

129

3.1 Paleomaqnit istiqamətin və paleomaqnit qütbün statistik təhlili

132

3.2 Geomaqnit sahənin qiymətinin təyininin əsas prinsipləri

133

3.3 Yenidən çökdürmə yolu ilə Yerin qədim maqnit sahəsinin Ha qiymətinin təyini

135

3.4 Telye üsulu 136 3.5 İdeal maqnitlənmə üsulu 137 3.6 Pilləli yenidən maqnitləndirmə üsulu 137 3.7 Qədim sahə Ha - nın qiymətinin Q faktoru

vasitəs ilə təyini 138

FƏSİL IV Geomaqnit inversiya və geomaqnit qütbləşmənin şkalası

139

4.1 Geomaqnit qütbləşmə şkalasının tipləri 142 4.2 Lava axınlarında qütbləşmə epoxalarının

yaşının təyini 144

4.3 Okean dibi çöküntülərdə geomaqnit qütbləş-mə zonaları

145

4.4 Xətti maqnit anomaliyalar şkalası 146 4.5 Maqnitostratiqrafik qütbləşmə şkalası, onun

qurulma prinsipi və problemləri 148

4.6 Azərbaycanın maqnitostratiqrafik şkalasının qurulması

149

4.7 Geomaqnit inversiyanın mümkün mexanizmləri

158

4.8 Geomaqnit inversiyanın morfologiyasının nəticələri

159

164

4.9 Mezozoy inversiyası 162 4.10 Geomaqnit inversiyanın morfologiyası

nəticələr 163

FƏSİL V Paleomaqnit üsulla həll olunan tektonik məsələlər

165

5.1 Paleomaqnit üsulla tektonik məsələlərin həllolunma prinsipləri

168

5.2 Paleomaqnit qütbün miqrasiyasının trayek-toriyası

170

5.3 Əsas plitələr üçün paleomaqnit qütbün miqrasiyası

170

5.4 Qarşılıqlı yerləşmiş iki qitənin rekonstruksiyası

173

5.5 Super qitələrin əmələ gəlməsi və onların dağılması

175

5.6 Azərbaycan ərazisinin Qafqaz qırışıqlıq əyalətində inkişaf tapmış mezokaynozoy əmələgəlmələrində baş verən tektonik deformasiyaların xarakteri və palinspastik rekonstruksiyası

176

Ədəbiyyat 184